EP4459201A1 - Gasleckagebewältigung - Google Patents

Gasleckagebewältigung Download PDF

Info

Publication number
EP4459201A1
EP4459201A1 EP24173980.4A EP24173980A EP4459201A1 EP 4459201 A1 EP4459201 A1 EP 4459201A1 EP 24173980 A EP24173980 A EP 24173980A EP 4459201 A1 EP4459201 A1 EP 4459201A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gas
heat transfer
transfer medium
heat
circulation pump
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.)
Pending
Application number
EP24173980.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Pascal Forner
Niklas Schäfer
Harald Riecke
Martin Habenicht
Moritz Mohr
Udo Paul Raeck
Stefan Sobotta
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.)
Vaillant GmbH
Original Assignee
Vaillant 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 Vaillant GmbH filed Critical Vaillant GmbH
Publication of EP4459201A1 publication Critical patent/EP4459201A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00—Control of fluid heaters
    • F24H15/10—Control of fluid heaters characterised by the purpose of the control
    • F24H15/12—Preventing or detecting fluid leakage
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • F24F11/32—Responding to malfunctions or emergencies
    • F24F11/36—Responding to malfunctions or emergencies to leakage of heat-exchange fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00—Control of fluid heaters
    • F24H15/30—Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
    • F24H15/335—Control of pumps, e.g. on-off control
    • F24H15/34—Control of the speed of pumps

Definitions

  • the invention relates to managing the transfer of flammable or harmful gaseous hydrocarbons, which may also be partially or perhalogenated, from a heat pump system into a heating circuit or cooling brine circuit, hereinafter referred to as heat transfer circuit.
  • heating circuits occasionally need to be vented because air can accumulate in the system. This usually happens due to leaks at elevated points in the heating circuit, where a leak in combination with negative pressure leads to air being sucked into the water circuit. In some cases, this is also air that is dissolved in top-up water and is released when it is heated.
  • brine split systems in which brine is in the heating circuit, and also to air conditioning systems.
  • additives can be added to the heat transfer fluid circuit in addition to the actual heat transfer medium, usually water. These are usually antifreeze or corrosion inhibitors.
  • flammable refrigerants are now used as working fluids in heat pumps and in cooling and freezing systems. These have the advantage that if they are accidentally released, they do not damage the climate or the ozone layer, or at least their release is less harmful. However, such accidental releases should be avoided as far as possible due to their flammability and other harmful effects.
  • unintentional releases can occur via the heat exchangers that act as condensers and evaporators. are used and are connected to the heat transfer medium, i.e. the heating circuit or cooling brine circuit, via their exchange surfaces.
  • the working fluid in the cooling circuit is under a higher pressure than the heat transfer fluid in the heating circuit or cooling brine circuit, so in the event of leaks it could easily get into the heat transfer medium, which is under lower pressure.
  • double-walled heat exchangers are used in the conventional state of the art, as described, for example, in the patent specifications DE 11 2019 001 344 T5 , DE 11 2019 001 350 T5 and DE 11 2019 001 351 T5 for heat pumps that use the working fluid R290 against a water-propylene glycol brine as a heat transfer fluid.
  • this use leads to efficiency losses because the materials, such as stainless steel, conduct heat poorly and the thin air gap between the heat exchanger surfaces acts like insulation. In practice, this means that higher temperature differences must be set in the heat exchangers, which reduces the efficiency of heat pumps.
  • JP 2021 055 866 A describes a heat exchanger system in which a water circuit is connected to a refrigeration circuit and in which a leak could lead to the refrigerant entering the water circuit.
  • the refrigerant is heated in an external box and led into the building, where the heat is transferred to the heating circuit water in a heat exchanger.
  • a refrigerant sensor is provided above the heat exchanger, which can also be located in a safety valve. If the heat exchanger with the water on the water side were to freeze, it could be damaged and refrigerant could enter the water circuit, but this would significantly slow down the flow of the water circuit and the lighter refrigerant would collect above the heat exchanger on its own and could be detected and separated there.
  • the object of the invention is therefore to provide a device and a method with which such a leak-related transfer of refrigerant can be managed without damage.
  • Embodiments relate to the location or locations at which the gas accumulation detector or the gas accumulation detectors are provided in the line system of the heat transfer medium.
  • a gas accumulation detector is provided in the line after the heat exchanger before the gas separator.
  • a gas accumulation detector is provided in the line after the gas separator before the circulation pump.
  • a gas accumulation detector is provided in the gas separator.
  • several gas accumulation detectors are provided in the lines or the gas separator after the heat exchanger before the circulation pump.
  • gas accumulation detectors measure according to different measuring principles. These can be known ultrasonic sensors and known float bodies of various designs.
  • the object is also achieved by a method in which, for controlling a circulation pump in a circuit of a heat transfer medium, devices as described above are used, namely having at least one compressor, at least one expansion device, at least two heat exchangers, wherein at least one of the at least two heat exchangers is connected by lines to a circuit with a heat transfer medium, and a controllable circulation pump supplies consumers of useful heat or useful cold with the heat transfer medium by means of lines, and in the line of the heat transfer medium between the controllable circulation pump and the at least one connected heat exchanger, a gas separator with a gas discharge valve, at least one gas accumulation detector, and a controller which is connected to the gas accumulation detector and the circulation pump are used to measure by means of a gas accumulation detector or several gas accumulation detectors whether there is gas in the heat transfer medium, and, if this is the case, a controller uses this measurement signal to send a control signal to the There is an adjustable circulation pump, and the flow rate is reduced until no more gas is detected after the gas separator.
  • the amount of gas can be determined by comparing the measured value and the analysis of the separated gas from the separator. Otherwise, the function of the gas separator can be determined from the measured difference of the individual gas accumulation detectors.
  • Fig. 1 shows the device in a first embodiment.
  • the vaporous working fluid 2 is fed from the refrigeration circuit 1 into the condenser 3, where it releases its heat during condensation.
  • the condensate 4 is returned to the refrigeration circuit 1.
  • the heat transfer medium 5, which usually consists of water, is heated in the condenser 3. With natural refrigerants, these refrigerants are under higher pressure than the heat transfer medium 5 when they enter the condenser 3 and there is a latent risk that gaseous refrigerant can enter the heat transfer medium if there are leaks in the condenser 3. Therefore, after the heat transfer, the heat transfer medium 5 is first fed into the gas separator 6, where any gas present is separated and discharged as exhaust gas in the vent valve 7.
  • the controller 10 connected to the gas accumulation detector regulates the circulation pump 11 of the heat transfer medium until no more gas can be detected.
  • the advantage of this arrangement is that it can be ensured that no more gas is introduced into the heat transfer medium circuit and that the circulation pump 11 does not wear out prematurely due to cavitation.
  • the circulation pump 11 conveys the warm heat transfer medium 12 to the consumers 13 and as return 14 back to the condenser 3.
  • Fig. 2 shows the device in a second embodiment.
  • the vaporous working fluid 2 is fed from the refrigeration circuit 1 into the condenser 3, where it releases its heat during condensation.
  • the condensate 4 is returned to the refrigeration circuit 1.
  • the heat transfer medium 5 which usually consists of water, is heated up. With natural refrigerants, these are under higher pressure than the heat transfer medium 5 when they enter the condenser 3 and there is a latent risk that gaseous refrigerant can enter the heat transfer medium in the event of leaks in the condenser 3.
  • the detection of non-separated gas is already carried out in the gas separator 6 by the gas accumulation detector 9. This preferably takes place on the line to the vent valve 7. The remaining steps correspond to those in Fig. 1 .
  • Fig. 3 shows the device in a third embodiment.
  • the vaporous working fluid 2 is fed from the refrigeration circuit 1 into the condenser 3, where it releases its heat during condensation.
  • the condensate 4 is returned to the refrigeration circuit 1.
  • the heat transfer medium 5, which usually consists of water, is heated up.
  • the detection of non-separated gas is carried out by the gas accumulation detector 9 before it enters the gas separator 6. The remaining steps correspond to those in Fig. 1 .
  • the design variants can be used in the same way in pure indoor units as well as in pure outdoor units and also in split systems.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)

Abstract

Vorrichtung für einen Kältekreis (1), welcher mit einem brennbaren oder gefährlichen Kältemittel (2) betrieben wird, ferner aufweisend mindestens einen Verdichter, mindestens eine Entspannungsvorrichtung, mindestens zwei Wärmeübertrager, wobei mindestens einer der mindestens zwei Wärmeübertrager (3) mit Leitungen an einen Kreislauf mit einem Wärmeträgermedium (5, 14) angeschlossen ist, und eine regelbare Umwälzpumpe (11) Verbraucher (13) von Nutzwärme oder Nutzkälte mittels Leitungen mit dem Wärmeträgermedium (12) versorgt, in der Leitung des Wärmeträgermediums (8) zwischen der regelbaren Umwälzpumpe (11) und dem mindestens einen angeschlossenen Wärmeübertrager (3) vorgesehen sind ein Gasabscheider (6) mit einem Gasablassventil (7), mindestens ein Gasansammlungs-Detektor (9), und ein Regler (10), der mit dem Gasansammlungs-Detektor (9) und der Um-wälzpumpe (11) verbunden ist. Das Verfahren besteht darin, dass die Umwälzpumpe (11) soweit abgeregelt wird, bis kein Gas mehr im Wärmeträgermedium verbleibt und alles im Gasabscheider (6) abgeschieden werden kann.

Description

  • Die Erfindung betrifft die Bewältigung des Übertritts von entzündlichen oder schädlichen gasförmigen Kohlenwasserstoffen, die auch teil- oder per-halogeniert sein können, aus einem Wärmepumpensystem in einen Heizkreislauf oder Kühlsolekreislauf, im Folgenden als Wärmeträgerkreislauf bezeichnet.
  • Einerseits ist bekannt, dass Heizkreisläufe gelegentlich entlüftet werden müssen, da sich Luft im System ansammeln kann. Meist geschieht dies durch Undichtigkeiten an erhöhten Stellen im Heizkreislauf, bei denen eine Undichtigkeit in Verbindung mit Unterdruck zum Ansaugen von Luft in den Wasserkreislauf führt. In manchen Fällen handelt es sich auch um Luft, die in Nachfüllwasser gelöst ist und die bei dessen Erwärmung freigesetzt wird. Dasselbe gilt für Sole-Split-Anlagen, bei denen sich Sole im Heizkreis befindet und auch für Klimaanlagen. Je nachdem, welche Zwecke ein solcher Wärmeträgerfluidkreislauf erfüllen oder welche Umgebungsbedingungen er zu bewältigen hat, können neben dem eigentlichen Wärmeträger, meistens Wasser, auch Additive dem Wärmeträgerfluidkreislauf hinzugesetzt werden. Hierbei handelt es sich meist um Frostschutzmittel oder Korrosionsschutzmittel.
  • Andererseits werden inzwischen in Wärmepumpen und in Kühl- und Gefrieranlagen entzündliche Kältemittel als Arbeitsfluide verwendet, die den Vorteil haben, bei ihrer versehentlichen Freisetzung weder das Klima noch die Ozonschicht zu schädigen oder deren Freisetzung wenigstens weniger schädlich ist. Eine solche versehentliche Freisetzung ist aufgrund deren Brennbarkeit und sonstigen Schadwirkung aber möglichst zu vermeiden. In Kältekreisen, in denen solche Arbeitsfluide eingesetzt werden, können solche unbeabsichtigten Freisetzungen über die Wärmeübertrager passieren, die als Kondensatoren und Verdampfer zum Einsatz kommen und die mit dem Wärmeträgermedium, also dem Heizungskreislauf oder Kühlsolekreislauf, über ihre Austauschflächen verbunden sind. Im Unterschied zu herkömmlichen Gasbrennkesseln steht das Arbeitsfluid im Kältekreis unter einem höheren Druck als das Wärmeträgerfluid im Heizkreis oder Kühlsolekreis, es könnte also bei Leckagen leicht in das unter geringerem Druck stehenden Wärmeträgermedium gelangen.
  • Um dies so weit wie möglich zu verhindern, werden im herkömmlichen Stand der Technik doppelwandige Wärmeübertrager verwendet, wie sie beispielsweise in den Patentschriften DE 11 2019 001 344 T5 , DE 11 2019 001 350 T5 und DE 11 2019 001 351 T5 für Wärmepumpen beschrieben sind, die das Arbeitsfluid R290 gegen eine Wasser-Propylenglykol-Sole als Wärmeträgerfluid führen. Neben dem hohen Preis führt dieser Einsatz aber zu Effizienzverlusten, da die Materialien, wie beispielsweise etwa Edelstahl, Wärme schlecht leiten und der dünne Luftspalt zwischen den Wärmeübertragerflächen wie eine Isolierung wirkt. Praktisch bedeutet dies, dass höhere Temperaturdifferenzen in den Wärmeübertragern eingestellt werden müssen, was den Wirkungsgrad von Wärmepumpen herabsetzt.
  • Die Konstruktion solcher doppelwandigen Wärmeübertrager, die einen Spezialfall der Zwischenraum-Wärmeübertrager darstellen, ist auch deshalb aufwändig, weil der Luftspalt, der den Zwischenraum bildet, möglichst klein sein soll. Wenn sich auf beiden Seiten der Wärme übertragenden Fluide aber unterschiedliche Drücke einstellen, was bei Wärmepumpen üblich ist, neigen die dünnen Bleche dazu, sich zu verbiegen und auszubeulen. Auch während des Betriebs besteht die Tendenz, sich zu verziehen, wenn sich die Temperaturdifferenzen ändern und die Bleche sich thermisch ausdehnen oder zusammenziehen. Diesem Dehnen und Biegen muss durch Stege und Stützen im Luftspalt begegnet werden, was im Material zusätzliche Spannungen hervorruft und nach häufigen Lastwechseln Materialversagen provoziert.
  • Diese doppelwandigen Wärmeübertrager mit Luftspalt können das Risiko also zwar verringern, aber ausschließen können sie es nicht.
  • In der JP 2021 055 866 A wird ein Wärmeübertragersystem beschrieben, in dem ein Wasserkreislauf mit einem Kältekreislauf verbunden ist und in dem eine Leckage zu einem Übertritt des Kältemittels in den Wasserkreislauf führen könnte. Hierbei wird das Kältemittel in einer Außenbox erwärmt und ins Innere des Gebäudes geführt, wo die Wärme in einem Wärmeübertrager an das Heizkreiswasser abgegeben wird. Oberhalb des Wärmeübertragers ist ein Kältemittelsensor vorgesehen, der sich auch in einem Sicherheitsventil befinden kann. Wenn der Wärmeübertrager mit dem Wasser auf der Wasserseite einfrieren sollte, könnte er beschädigt werden und Kältemittel könnte in den Wasserkreislauf gelangen, allerdings wäre die Strömung des Wasserkreislaufs dadurch stark verzögert und das leichtere Kältemittel würde sich oberhalb des Wärmeübertragers von alleine ansammeln und könnte dort detektiert und abgeschieden werden.
  • Einer Abregelung des Wasserkreislaufs bedarf es somit nicht, sie wird in der JP 2021 055 866 A auch nicht vorgesehen. Es ist aber klar, dass der Eintrag durch kleine Leckagen im Wärmeübertrager auf diese Weise weder erkannt noch bewältigt werden kann, sondern nur größere Störungen in teilweise frostbedingt zerstörten Wärmeübertragern so behandelt werden können. Derartige Frostschäden sind aber selten, wenn sich der Wärmeübertrager innerhalb des Gebäudes befindet. Sofern das Kältemittel brennbar ist, etwa im Falle von R32, R290, R1270, R441 oder R600a, entsteht so innerhalb des Wasserkreislaufs im Gebäude ein unzumutbares Sicherheitsrisiko.
  • welches Die Aufgabe der Erfindung ist daher, eine Vorrichtung und eine Verfahren bereitzustellen, mit dem ein solcher leckagebedingter Übertritt von Kältemittel ohne Schaden bewältigt werden kann.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung für einen Kältekreis, welcher mit einem brennbaren oder gefährlichen Kältemittel betrieben wird, ferner aufweisend
    • mindestens einen Verdichter,
    • mindestens eine Entspannungsvorrichtung,
    • mindestens zwei Wärmeübertrager,
    • wobei mindestens einer der mindestens zwei Wärmeübertrager mit Leitungen an einen Kreislauf mit einem Wärmeträgermedium angeschlossen ist,
    • und eine regelbare Umwälzpumpe Verbraucher von Nutzwärme oder Nutzkälte mittels Leitungen mit dem Wärmeträgermedium versorgt, wobei
    • in der Leitung des Wärmeträgermediums zwischen der regelbaren Umwälzpumpe und dem mindestens einen angeschlossenen Wärmeübertrager vorgesehen sind
    • ein Gasabscheider mit einem Gasablassventil,
    • mindestens ein Gasansammlungs-Detektor,
    • und ein Regler, der mit dem Gasansammlungs-Detektor und der Umwälzpumpe verbunden ist.
  • Ausgestaltungen betreffen den Ort oder die Orte, an dem der Gasansammlungs-Detektor oder die Gasansammlungs-Detektoren im Leitungssystem des Wärmeträgermediums vorgesehen sind. In einer ersten Ausgestaltung ist ein Gasansammlungs-Detektor in der Leitung nach dem Wärmeübertrager vor dem Gasabscheider vorgesehen. In einer zweiten Ausgestaltung ist ein Gasansammlungs-Detektor in der Leitung nach dem Gasabscheider vor der Umwälzpumpe vorgesehen. In einer dritten Ausgestaltung ist ein Gasansammlungs-Detektor in dem Gasabscheider vorgesehen. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung sind mehrere Gasansammlungs-Detektoren in den Leitungen oder dem Gasabscheider nach dem Wärmeübertrager vor der Umwälzpumpe vorgesehen.
  • Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Gasansammlungs-Detektoren nach unterschiedlichen Messprinzipien messen. Dies können bekannte Ultraschallsensoren und bekannte Schwimmerkörper verschiedener Bauarten sein.
  • Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren gelöst, indem zur Regelung einer Umwälzpumpe in einem Kreislauf eines Wärmeträgermediums entsprechend Vorrichtungen wie oben beschrieben, nämlich aufweisend mindestens einen Verdichter, mindestens eine Entspannungsvorrichtung, mindestens zwei Wärmeübertrager, wobei mindestens einer der mindestens zwei Wärmeübertrager mit Leitungen an einen Kreislauf mit einem Wärmeträgermedium angeschlossen ist, und eine regelbare Umwälzpumpe Verbraucher von Nutzwärme oder Nutzkälte mittels Leitungen mit dem Wärmeträgermedium versorgt, und in der Leitung des Wärmeträgermediums zwischen der regelbaren Umwälzpumpe und dem mindestens einen angeschlossenen Wärmeübertrager vorgesehen sind ein Gasabscheider mit einem Gasablassventil, mindestens ein Gasansammlungs-Detektor, und ein Regler, der mit dem Gasansammlungs-Detektor und der Umwälzpumpe verbunden ist, dazu eingesetzt werden, mittels eines Gasansammlungs-Detektors oder mehrerer Gasansammlungs-Detektoren zu messen, ob sich Gas im Wärmeträgermedium befindet, und, falls dies der Fall ist, ein Regler aus diesem Messsignal ein Regelungssignal an die regelbare Umwälzpumpe gibt, und damit die Fördermenge solange verringert wird, bis kein Gas mehr nach dem Gasabscheider detektiert wird.
  • Sofern nur ein Gasansammlungs-Detektor vor dem Gasabscheider eingesetzt wird, kann durch einen Vergleich des Messwerts und der Analyse des abgeschiedenen Gases des Abscheiders auf die Menge des Gases geschlossen werden. Ansonsten kann aus der gemessenen Differenz der einzelner Gasansammlungs-Detektoren auf die Funktion des Gasabscheiders geschlossen werden.
  • Ferner ist es möglich, die Umwälzpumpe auch in Anwesenheit geringer detektierter Gasmengen weiterlaufen zu lassen, um Gasansammlungen an ungünstigen Orten des Systems des Wärmeträgermediums zu vermeiden und Gasansammlungen stattdessen gezielt an einem anderen Ort abzuführen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft anhand der Fig. 1 bis Fig. 3 näher erläutert. Hierbei zeigen
    • Fig. 1
    eine Verfahrensskizze einer ersten Ausführungsform,
    Fig. 2
    eine Verfahrensskizze einer zweiten Ausführungsform,
    Fig. 3
    eine Verfahrensskizze einer dritten Ausführungsform.,
  • Fig. 1 zeigt die Vorrichtung in einer ersten Ausführungsform. Aus dem Kältekreis 1 wird das dampfförmige Arbeitsfluid 2 in den Kondensator 3 gegeben, wo es seine Wärme beim Kondensieren abgibt. Das Kondensat 4 wird wieder in den Kältekreis 1 zurückgeführt. Im Kondensator 3 wird das Wärmeträgermedium 5, welches üblicherweise aus Wasser besteht, aufgeheizt. Bei natürlichen Kältemitteln stehen diese Kältemittel beim Eintritt in den Kondensator 3 unter höherem Druck als das Wärmeträgermedium 5 und es besteht die latente Gefahr, dass bei Leckagen im Kondensator 3 gasförmiges Kältemittel in das Wärmeträgermedium eintreten kann. Daher wird das Wärmeträgermedium 5 nach der Wärmeübertragung zunächst in den Gasabscheider 6 geführt, wo eventuell vorhandenes Gas abgeschieden und als Abgas im Entlüftungsventil 7 abgeführt wird.
  • Es könnte aber sein, dass nicht alles Gas im Gasabscheider 6 abgeschieden worden ist und ein Teil von diesem möglicherweise nicht vollständig abgeschiedenen Gas könnte Kältemittel sein. Dieses wird im warmen Wärmeträgermedium 8 mitgerissen und im Gasansammlungs-Detektor 9 geprüft. Das kann beispielsweise ein Schwimmer sein.
  • Falls der Gasansammlungs-Detektor 9 meldet, dass sich Gasblasen in der Strömung des Wärmeträgermediums 8 befinden, deutet das auf eine Überlastung des Gasabscheiders 6 hin und der Durchsatz des Wärmeträgermediums muss gedrosselt werden. Der mit dem Gasansammlungs-Detektor verbundene Regler 10 regelt in diesem Fall die Umwälzpumpe 11 des Wärmeträgermediums solange ab, bis kein Gas mehr detektiert werden kann.
  • Der Vorteil dieser Anordnung ist, dass sichergestellt werden kann, dass kein Gas mehr in den Kreislauf des Wärmeträgermediums eingetragen wird und die Umwälzpumpe 11 nicht durch Kavitation vorzeitig verschleißt. Die Umwälzpumpe 11 fördert das warme Wärmeträgermedium 12 zu den Verbrauchern 13 und als Rücklauf 14 wieder zurück zum Kondensator 3.
  • Fig. 2 zeigt die Vorrichtung in einer zweiten Ausführungsform. Aus dem Kältekreis 1 wird das dampfförmige Arbeitsfluid 2 in den Kondensator 3 gegeben, wo es seine Wärme beim Kondensieren abgibt. Das Kondensat 4 wird wieder in den Kältekreis 1 zurückgeführt. Im Kondensator 3 wird das Wärmeträgermedium 5, welches üblicherweise aus Wasser besteht, aufgeheizt. Bei natürlichen Kältemitteln stehen diese beim Eintritt in den Kondensator 3 unter höherem Druck als das Wärmeträgermedium 5 und es besteht die latente Gefahr, dass bei Leckagen im Kondensator 3 gasförmiges Kältemittel in das Wärmeträgermedium eintreten kann. Im Unterschied zur Vorrichtung in Fig. 1 wird die Erkennung nicht abgeschiedenen Gases durch den Gasansammlungs-Detektor 9 bereits im Gasabscheider 6 vorgenommen. Dies findet vorzugsweise an der Leitung zum Entlüftungsventil 7 statt. Die übrigen Schritte entsprechen denen in Fig. 1.
  • Der Vorteil dieser Anordnung ist, dass sichergestellt werden kann, dass kein Gas mehr in den Kreislauf des Wärmeträgermediums eingetragen wird und die Umwälzpumpe 11 nicht durch Kavitation vorzeitig verschleißt.
  • Fig. 3 zeigt die Vorrichtung in einer dritten Ausführungsform. Aus dem Kältekreis 1 wird das dampfförmige Arbeitsfluid 2 in den Kondensator 3 gegeben, wo es seine Wärme beim Kondensieren abgibt. Das Kondensat 4 wird wieder in den Kältekreis 1 zurückgeführt. Im Kondensator 3 wird das Wärmeträgermedium 5, welches üblicherweise aus Wasser besteht, aufgeheizt. Im Unterschied zur Vorrichtung in Fig. 1 wird die Erkennung nicht abgeschiedenen Gases durch den Gasansammlungs-Detektor 9 bereits vor Eintritt in den Gasabscheider 6 vorgenommen. Die übrigen Schritte entsprechen denen in Fig. 1.
  • Der Vorteil dieser Anordnung ist, dass bereits auf Kältemittel reagiert werden kann, bevor dieses den Abscheider erreicht.
  • Die dargestellten Ausführungsvarianten können auch additiv verwendet werden. Ferner sind dieselben Anordnungen auch in dem Fall anwendbar, dass die Anlage im Kühlbetrieb läuft, d.h. der Kondensatorwärmeübertrager als Verdampferwärmeübertrager wirkt.
  • Die Ausführungsvarianten können sowohl in reinen Inneneinheiten als auch in reinen Außeneinheiten also auch in Splitgeräten in der gleichen Weise zum Einsatz kommen.
    • Liste der Bezugszeichen
    • 1
    Kältekreis
    2
    Arbeitsfluid/ Kältemittel
    3
    Kondensator
    4
    Kondensat
    5
    Wärmeträgermedium
    6
    Gasabscheider
    7
    Entlüftungsventil
    8
    Wärmeträgermedium
    9
    Gasansammlungs-Detektor
    10
    Regler
    11
    Umwälzpumpe
    12
    Wärmeträgermedium
    13
    Verbraucher
    14
    Rücklauf

Claims (6)

  1. Vorrichtung für einen Kältekreis (1), welcher mit einem brennbaren oder gefährlichen Kältemittel (2) betrieben wird, ferner aufweisend
    - mindestens einen Verdichter,
    - mindestens eine Entspannungsvorrichtung,
    - mindestens zwei Wärmeübertrager,
    - wobei mindestens einer der mindestens zwei Wärmeübertrager (3) mit Leitungen an einen Kreislauf mit einem Wärmeträgermedium (5, 14) angeschlossen ist,
    - und eine regelbare Umwälzpumpe (11) Verbraucher (13) von Nutzwärme oder Nutzkälte mittels Leitungen mit dem Wärmeträgermedium (12) versorgt,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    in der Leitung des Wärmeträgermediums (8) zwischen der regelbaren Umwälzpumpe (11) und dem mindestens einen angeschlossenen Wärmeübertrager (3) vorgesehen sind
    - ein Gasabscheider (6) mit einem Gasablassventil (7),
    - mindestens ein Gasansammlungs-Detektor (9),
    - und ein Regler (10), der mit dem Gasansammlungs-Detektor (9) und der Umwälzpumpe (11) verbunden ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gasansammlungs-Detektor (9) in der Leitung nach dem Wärmeübertrager (3) vor dem Gasabscheider (6) vorgesehen ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gasansammlungs-Detektor (9) in der Leitung nach dem Gasabscheider (6) vor der Umwälzpumpe (11) vorgesehen ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gasansammlungs-Detektor (9) in dem Gasabscheider (6) vorgesehen ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Gasansammlungs-Detektoren (9) in den Leitungen oder dem Gasabscheider (6) nach dem Wärmeübertrager (3) vor der Umwälzpumpe (11) vorgesehen sind.
  6. Verfahren zur Regelung einer Umwälzpumpe (11) in einem Kreislauf eines Wärmeträgermediums entsprechend Vorrichtungen der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Gasansammlungs-Detektors (9) oder mehrerer Gasansammlungs-Detektoren (9) gemessen wird, ob sich Gas im Wärmeträgermedium (5, 8) befindet, und, falls dies der Fall ist, ein Regler (10) aus diesem Messsignal ein Regelungssignal an die regelbare Umwälzpumpe (11) gibt, und damit die Fördermenge solange verringert wird, bis kein Gas mehr nach dem Gasabscheider (6) detektiert wird.
EP24173980.4A 2023-05-04 2024-05-03 Gasleckagebewältigung Pending EP4459201A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102023111580.4A DE102023111580A1 (de) 2023-05-04 2023-05-04 Gasleckagebewältigung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4459201A1 true EP4459201A1 (de) 2024-11-06

Family

ID=91023083

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP24173980.4A Pending EP4459201A1 (de) 2023-05-04 2024-05-03 Gasleckagebewältigung

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP4459201A1 (de)
DE (1) DE102023111580A1 (de)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112019001350T5 (de) 2018-03-15 2020-12-03 Mitsubishi Electric Corporation Plattenwärmetauscher und diesen enthaltende Wärmepumpenvorrichtung
DE112019001351T5 (de) 2018-03-15 2020-12-03 Mitsubishi Electric Corporation Plattenwärmetauscher, wärmepumpengerät einschliesslichplattenwärmetauscher, und wärmepumpen-kühl-, heiz- undwarmwasserversorgungssystem einschliesslich wärmepumpengerät
DE112019001344T5 (de) 2018-03-15 2020-12-03 Mitsubishi Electric Corporation Plattenwärmetauscher, wärmepumpengerät mit plattenwärmetauscher und wärmepumpentyp eines kühl-, heiz- und warmwasserversorgungssystems mit wärmepumpengerät
EP3764073A1 (de) * 2019-07-12 2021-01-13 Vaillant GmbH Verfahren und vorrichtung zur feststellung und bewertung von blasen in einer flüssigkeit in einem kreislauf, insbesondere bei einem wärmepumpensystem
EP3764001A1 (de) * 2019-07-12 2021-01-13 Vaillant GmbH Verfahren und vorrichtung zur entgasung einer flüssigkeit in einem kreislauf, insbesondere in einem heizkreislauf eines wärmepumpensystems
EP3800263A1 (de) * 2019-09-18 2021-04-07 Vaillant GmbH Biologischer alkanabbau
JP2021055866A (ja) 2019-09-27 2021-04-08 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 水熱交換システム
US20210231329A1 (en) * 2018-06-14 2021-07-29 Mitsubishi Electric Corporation Air-conditioning device
EP4148330A1 (de) * 2021-09-13 2023-03-15 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Zirkulationssystem für ein heizmedium

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112019001350T5 (de) 2018-03-15 2020-12-03 Mitsubishi Electric Corporation Plattenwärmetauscher und diesen enthaltende Wärmepumpenvorrichtung
DE112019001351T5 (de) 2018-03-15 2020-12-03 Mitsubishi Electric Corporation Plattenwärmetauscher, wärmepumpengerät einschliesslichplattenwärmetauscher, und wärmepumpen-kühl-, heiz- undwarmwasserversorgungssystem einschliesslich wärmepumpengerät
DE112019001344T5 (de) 2018-03-15 2020-12-03 Mitsubishi Electric Corporation Plattenwärmetauscher, wärmepumpengerät mit plattenwärmetauscher und wärmepumpentyp eines kühl-, heiz- und warmwasserversorgungssystems mit wärmepumpengerät
US20210231329A1 (en) * 2018-06-14 2021-07-29 Mitsubishi Electric Corporation Air-conditioning device
EP3764073A1 (de) * 2019-07-12 2021-01-13 Vaillant GmbH Verfahren und vorrichtung zur feststellung und bewertung von blasen in einer flüssigkeit in einem kreislauf, insbesondere bei einem wärmepumpensystem
EP3764001A1 (de) * 2019-07-12 2021-01-13 Vaillant GmbH Verfahren und vorrichtung zur entgasung einer flüssigkeit in einem kreislauf, insbesondere in einem heizkreislauf eines wärmepumpensystems
EP3800263A1 (de) * 2019-09-18 2021-04-07 Vaillant GmbH Biologischer alkanabbau
JP2021055866A (ja) 2019-09-27 2021-04-08 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 水熱交換システム
EP4148330A1 (de) * 2021-09-13 2023-03-15 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Zirkulationssystem für ein heizmedium

Also Published As

Publication number Publication date
DE102023111580A1 (de) 2024-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69730125T2 (de) Kältegerät und verfahren zu seiner herstellung
DE60219753T2 (de) Wärmepumpenartige Klimaanlage
DE102012004094B3 (de) Vorrichtung, insbesondere Wärmepumpe, mit einem in einem Kreislauf geführten Kältemittel sowie Verfahren zum Betrieb einer derartigen Vorrichtung
EP3004754B1 (de) Wärmepumpe zur verwendung von umweltverträglichen kältemitteln
DE202017106422U1 (de) Leckdetektion in einem Fluidkompressionssystem
EP3767186B1 (de) Verfahren zur steuerung einer ausseneinheit einer wärmepumpe
EP1348920A2 (de) Wärmepumpe zum gleichzeitigen Kühlen und Heizen
DE102021200238A1 (de) Klimaanlage
DE202017104031U1 (de) Akkumulator für das Beladungsmanagement
EP4212784A1 (de) Flüssig-extraktion von kohlenwasserstoffen
DE102016115824A1 (de) System zum Anordnen von Vorrichtungen zum Temperieren eines Wärmeträgerfluids in einem Wärmeträgerkreislauf und Verfahren zum Betreiben des Systems
EP2692416B1 (de) Kältetrockner
EP1921401A2 (de) Verfahren zur Wärmerückgewinnung
EP4459201A1 (de) Gasleckagebewältigung
EP4166854A1 (de) Löslichkeitserhöhung von alkanen
DE10332859A1 (de) Heißgasabtauverfahren für Kälteanlagen
DE2219208C3 (de) Anlage zum Temperieren von Räumen mit einer umschaltbaren Wärmepumpe
DE102021200237A1 (de) Klimaanlage
DE102010051465A1 (de) Verfahren zum Betrieb einer Wärmepumpenanlage
EP1882888A1 (de) Wärmepumpenanlage, insbesondere zur Klimatisierung eines Gebäudes
DE102020112376A1 (de) Wärmepumpen-Anlage
DE102022123096A1 (de) Kältemittelabscheidung im Heizungskreislauf
EP3260797B1 (de) Raumluftkonditionierungssystem und anordnung des raumluftkonditionierungssystems
EP3767187B1 (de) Verfahren zur steuerung einer wärmepumpenanordnung
DE4102179A1 (de) Verfahren und anordnung zum betreiben einer kaeltemaschine

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN PUBLISHED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17P Request for examination filed

Effective date: 20250430

17Q First examination report despatched

Effective date: 20250602