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Die Erfindung betrifft hauptsächlich das Feuchtemanagement und die Kondensatableitung aus einem Wärmepumpengehäuse einer im Inneren eines Gebäudes aufgestellten Wärmepumpe, die mit einem gekapselten Kältekreis ausgestattet ist, sie ist aber auch bei ähnlichen Maschinen mit Kältekreisen, bei denen Kondensat anfallen kann, anwendbar, beispielsweise in Klimaanlagen und Entfeuchtern.
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Als gekapselter Kältekreis wird ein Innengehäuse bezeichnet, welches die kältemittelführenden Vorrichtungen oder einige davon enthält und welches über Anschlüsse für wässrige Wärmeträger wie Heizkreiswasser, Kühlsole oder ähnliche Wärmeträgerfluide verfügt. Sie werden in der Regel nicht von Luft durchströmt, also weder von zu kühlender oder zu entfeuchtender Luft im Falle von Klimaanlagen noch von zu erwärmender Luft im Falle von Wärmepumpen, welche die Luft in Wohngebäuden direkt erwärmen und die erwärmte Luft in Innenräume leiten. Der Begriff "gekapselter Kältekreis" ist nicht identisch mit "Wärmepumpengehäuse" oder "Klimaanlagengehäuse" und betrifft vorliegend nur den Teil, der innerhalb eines Gebäudes aufgestellt und betrieben wird. Im Falle von Split-Anlagen kann der gesamte Kältekreis auch mehrere Gehäuse umfassen, von denen diejenigen Gehäuse, die innerhalb des Gebäudes betrieben werden, gekapselt sind. Im Falle von Kombigeräten, die beispielsweise neben Heizungswasser auch Warmwasser erzeugen und über einen Warmwasserspeicher verfügen, betrifft die Kapselung nur die Kältemittel führenden Teile. Es können auch mehrere Gehäuse und mehrere gekapselte Kältekreise miteinander verbunden und/oder vernetzt sein.
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Innerhalb dieser gekapselten Kältekreise sind die einzelnen Einrichtungen wie Verdichter, Entspannungsvorrichtungen und Wärmeübertrager mit Kältemittelleitungen miteinander verbunden, diese können mit Sicherheitsventilen gegen Überdruck abgesichert sein. Außerdem sind die von Kältemittel durchflossenen Wärmeübertrager üblicherweise an Wärmeträgerfluidleitungen angeschlossen. Hierbei können diese Wärmeträgerfluidleitungen mit Sicherheitsventilen ausgestattet sein, die im Falle eines Überdrucks Wärmeträgerfluid oder Gemische mit Gasanteilen ablassen.
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Auch ohne Kapselgehäuse kann der Fall auftreten, dass ein Sicherheitsventil Flüssigkeit oder Dampf ablässt, und dass im Gehäuse ein Kondensat anfällt, welches aus dem Gehäuse abgeführt werden soll oder muss. Vorzugsweise, aber nicht notwendig, werden solche Sicherheitsventile für Wärmeträgerfluide ebenfalls im gekapselten Kältekreisgehäuse angeordnet.
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Als weitere Komplikation kann eine Leckage im Kältekreis dazukommen. Solche Leckagen können beispielsweise in Wärmetauschern auftreten, und wenn das Kältemittel unter höherem Druck als das jeweilige Wärmeträgerfluid steht, kann dieses Kältemittel in das Wärmeträgerfluid gelangen und zum Druckaufbau beitragen. Das kann die Folge haben, dass Kältemittel zusammen mit Wärmeträgerfluid aus dem Sicherheitsventil für Wärmeträgerfluid abgeblasen wird. Besonders kritisch kann das werden, wenn es sich bei dem Kältemittel um ein entzündliches Kältemittel handelt. Aber auch an der Leitungsverbindungen können Leckagen auftreten.
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Aus Klimaanlagen ist bereits bekannt, anfallendes Kondensat mittels eines Siphons abzuführen. Die
JP H07 41325 U beschreibt ein Siphonsystem mit einem Absaugsystem. Es wird typischerweise in Gebäuden mit mehreren Stockwerken eingesetzt, bei denen in jedem Stockwerk eine Klimaanlage installiert ist, beispielsweise eine Kaltwasseranlage, bei der Kondensat aus gekühlter Raumluft anfällt. Dieses Kondensat muss abgeführt werden, entweder als Abwasser über die allgemeine Abwasserleitung oder über ein separates, aber korrosionsgeschütztes System. Dabei wird bei jeder Klimaanlage eine Auffangwanne mit einem Siebfilter am Ablauf der Auffangwanne des Klimaanlagengehäuses versehen, unterhalb dessen ein Schwimmkörper auf einer Auflage aufliegt. Seitlich davon ist der Zugang zu einem Siphon angeordnet, den der Schwimmkörper im Regelfall dicht verschließt, wobei am Siphon ein Vakuum angelegt wird, welches von einer Pumpe erzeugt wird. Statt eines Siphons kann auch ein Magnetventil zur Anwendung kommen.
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Wenn aber zu befürchten ist, dass auch verdampftes Kältemittel angesogen werden könnte, scheiden solche Systeme aus, da so nicht gewährleistet werden kann, dass sich zündfähige Gemische bilden könnten. Für möglicherweise kontaminiertes Kondensat kann daher keine Standardlösung verwendet werden.
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Bei der Nutzung eines brennbaren Kältemittels, wie beispielsweise R290, R32, R1270, R600a oder R454C, muss ein Gehäuse genutzt werden, mit dem sicherzustellen ist, dass kein brennbares Kältemittel in den Aufstellungsraum austreten kann. Üblicherweise sind solche Wärmepumpengehäuse oder Kälteanlagengehäuse nicht druckdicht ausgeführt, sondern atmen in dem Sinne, dass Luftdruckschwankungen ausgeglichen werden. In vielen Fällen findet ein solcher Luftaustausch durch einen Filter statt, beispielsweise durch einen Adsorber, der als Filter dient. Dieser Filter ist in beide Richtungen für Umgebungsluft durchgängig, auch für Luftfeuchte, und er soll verhindern, dass brennbare Kältemittel in den Aufstellungsraum austreten.
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Allerdings gibt es für solche adsorptiven Filterungen Grenzen, was damit zusammenhängt, dass während einer Adsorption Wärme entsteht, welche die Kapazität des Adsorptionsmittels vorübergehend verringert. Würde man die Adsorption so dimensionieren, dass alle denkbaren Leckagefälle damit trotz Erwärmung adsorptiv abgefangen werden können, wäre eine sehr große Menge an Adsorptionsmittel vorzusehen. Dies gilt umso mehr, als eintretende Feuchtigkeit die Kapazität des Adsorptionsmittels ebenfalls verringert.
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Daher ist oft ein druckdichtes Innengehäuse im Gehäuse einer Wärmepumpe oder Kälteanlage vorgesehen. Von diesem druckdichten Innengehäuse wird eine Lüftungsöffnung mit einem Sorptionsbett verbunden, die Verbindung der Lüftungsöffnung mit dem Sorptionsbett kann direkt oder über eine Leitung erfolgen. Das Sorptionsbett kann dabei entweder im Gehäuse einer Wärmepumpe oder Kälteanlage, welches das druckdichte Innengehäuse umgibt, vorgesehen werden, oder außerhalb des Gehäuses einer Wärmepumpe oder Kälteanlage als separates Sorptionsbett. Die Verbindungsleitung, sofern vorgesehen, sollte verschließbar und mit einer Druckminderung ausgestattet sein.
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Ebenfalls möglich ist es, eine Abluftleitung aus dem Aufstellungsraum und dem Aufstellungsgebäude ins Freie zu führen, wenn das für das jeweilige Kältemittel zulässig ist.
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Innerhalb des druckdichten Innengehäuses werden ein oder mehrere Sicherheitsventile vorgesehen, die bei Überdruck ansprechen. Die Verwendung von Wärmeträgerfluiden birgt das Risiko, dass das Kältemittel bei entsprechenden Druckverhältnissen bei Leckagen über die entsprechenden Wärmeübertrager in die Wärmeträgerfluide gelangen könnte. Ein solcher Fall ist dann möglich, wenn das Wärmeträgerfluid am Ort der Leckage einen niedrigeren Druck aufweist als das Kältemittel und das hat zur Folge, dass sich im Wärmeträgerfluid Druck aufbauen kann. Dies betrifft vor allem die warme Seite des Kältekreises, da der Verdichter des Kältekreises den Druck erzeugt und dieser Druck anschließend im Kondensatorwärmetauscher ansteht. Vor dort aus kann bei einer Leckage Kältemittel unter Druck in den Wärmeträger gelangen. Diese Druckerhöhung im Wärmeträgerkreislauf führt dann zum Öffnen der Sicherheitsventile im druckdichten Innengehäuse, was weiter zur Folge haben kann, dass neben dem Kältemittel auch große Mengen warmes Wärmeträgerfluid in das druckdichte Innengehäuse eingetragen werden. Je nach Druck und Temperatur kann es dann zu einer Flashverdampfung kommen. Als Wärmeträgerfluide kommen hierbei üblicherweise Wasser und Sole in Betracht.
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Hierbei entsteht das Problem, dass die Wärmeträgerfluide nicht in den sorptiven Filter gelangen sollen, denn das würde die Abscheidekapazität des sorptiven Filters für das Kältemittel verringern, es muss also eine Gas-Flüssig-Trennung erfolgen. Andererseits sollen in Wärmeträgerfluid gelöste Kältemittelbestandteile, die über Sicherheitsventile in das druckdichte Innengehäuse gelangt sind, nicht in der flüssigen Phase als gelöste Bestandteile entkommen und an ungünstiger Stelle unkontrolliert ausgasen können.
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Auch die Luftfeuchte kann an den kalten Stellen innerhalb des Wärmepumpengehäuses auskondensieren, und über den sorptiven Filter kann sie auch in das Innere des druckdichten Innengehäuses gelangen. Im Falle üblicher Adsorptionsmittel besteht auch dabei die Gefahr, dass die Feuchte sich auf dem Adsorptionsmittel niederschlägt und die Adsorptionsfähigkeit für leckagebedingt ausgetretenes Kältemittel beeinträchtigen könnte. Weiterhin können Kondensate auch durch Luftabscheider oder durch weitere Sicherheitsventile austreten.
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Dem steht gegenüber die Forderung einer sicheren Kondensatableitung, bei der zwar Kondensat, welches im Betrieb typischerweise anfällt, sicher aus dem Wärmepumpengehäuse und dem druckdichten Innengehäuse abgeführt werden muss, gleichzeitig aber im Falle einer Leckage kein Kältemittel entweichen darf. Auch soll das Kondensat nicht mit dem Adsorptionsmittel in Kontakt kommen.
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Nach herkömmlichem Stand der Technik findet eine solche Kondensatableitung mittels einer Öffnung oder über einen Schlauch statt. Eine solche Kondensatableitung wird beispielsweise für eine Klimaanlage in der
KR 10 2007 0053 835 A beschrieben, wobei jedoch kein Kapselgehäuse verwendet wird, sondern die Raumluft direkt durch den kältemittelführenden Wärmeübertrager hindurchgeführt wird, wobei das Problem mit brennbarem Kältemittel ignoriert wird.
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Eine weitere Kondensatableitung für eine Klimaanlage wird in der
JP 2012 184 861 A beschrieben, bei der ein Sammelbehälter mit einer angeschlossenen Kondensatpumpe dafür sorgt, dass Gerüche durch Kondensatbildung verhindert werden.
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Die
DE 10 2020 100 806 A1 beschreibt eine Luft-Wasserwärmepumpe mit einem Verdampferraum, in welchen der Ablass eines Sicherheitsventils führt und in diesem Verdampferraum wird auch leckagebedingt ausgetretenes Kältemittel gesammelt. Das Kondensat wird über eine Kondensatpumpe nach außen gefördert, eventuell kontaminierte Luft über einen Kanal ins Freie weggelüftet.
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Das Kondensat wird dann entweder ins Abwasser geleitet oder es verdunstet und der hydraulische Abschluss wird durch einen Siphon gebildet. Derartiges findet sich in praktisch allen Kühlschränken und allen Klimaanlagen. In dem Fall, dass innerhalb eines dichten Wärmepumpengehäuses eine Leckage eines brennbaren Kältemittels auftreten könnte, ist ein derartiges einfaches Ableiten des Kondensats unzulässig.
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Auch der Einsatz eines üblichen Siphons ist nicht sicher, weil dieser austrocknen oder verkleben kann. Ein U-Rohr-Siphon ist darauf angewiesen, dass ständig eine ausreichende Menge Flüssigkeit darin vorhanden ist. Wasser verdampft mit der Zeit, und dann könnte Gas austreten. Dies kann verhindert werden, indem man auf der Flüssigkeitsoberfläche eine nicht oder sehr langsam verdampfende Sperrschicht aufbringt, beispielsweise Öl. Bei großem Flüssigkeitsanfall, wie es beim Ansprechen eines Überdruckventils aus einem Heizkreislauf auftreten kann, würde diese Sperrschicht aber weggespült und die Funktion wäre im Anschluss daran nicht mehr gegeben. Und bei Trockensiphons ist eine ausreichende Gasdichtheit schwer zu erreichen.
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Dann wird das Ablassen des Kondensats nach bekanntem Stand der Technik unmöglich, ohne Gefahr zu laufen, dass auch das Kältemittel mitentweicht, wenn es entweder leckagebedingt gasförmig vorliegt oder wenn es aus einer undichten Stelle eines Wärmeübertragers in das Heizungswasser eingeperlt ist.
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Konkret löst die Erfindung die Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Feuchtemanagement im Gehäuse einer Wärmepumpe oder Kälteanlage, wobei die Wärmepumpe oder Kälteanlage zur Aufstellung in einem Innenraum eines Gebäudes vorgesehen und den hierfür relevanten Sicherheitsvorschriften unterworfen ist, und wobei
- in dem Gehäuse ein geschlossener, hermetisch dichter Arbeitsfluidumlauf geführt wird,
- deren Kältekreis mit einem brennbaren Kältemittel betrieben wird und der mindestens einen Verdichter, ein Entspannungsventil und zwei Wärmeübertrager umfasst, die als Verdampfer und als Kondensator wirken,
- und wobei das Gehäuse zwar geschlossen, aber durch einen Gasauslass hindurch luftdurchlässig ist, und dieser Gasauslass zur Abführung von gasförmigen Stoffen aus dem Gehäuse mit einer Leitung ins Freie oder in eine Auffangvorrichtung oder in eine abscheidende Reinigung vorgesehen ist,
- im Gehäuse Sicherheitsventile vorgesehen sind oder Sicherheitsventile in das Gehäuse hinein abblasen,
- wobei zur Abführung von Flüssigkeit aus dem Gehäuse ein mit dem Gehäuse verbundener Siphon vorgesehen ist, der über eine druckbetriebene Absperrvorrichtung zum Inneren des Gehäuses hin verfügt.
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In einer Ausgestaltung wird die druckbetriebene Absperrvorrichtung zum Gehäuse hin durch einen Gleitschieber bewirkt, der im Falle einer Druckaufgabe den Flüssigkeitsablauf freigibt. Der Gleitschieber verfügt über eine waagerechte Gleitschiene mit einem Flüssigkeitsverschluss und einem Rückstellmechanismus. Der Flüssigkeitsverschluss verschließt dabei den darüberliegenden Ablauf des Gehäuses gegen den darunterliegenden U-Rohr-Teil des Siphons dicht ab. Durch seitlich aufgeprägte Druckkraft wird der Flüssigkeitsverschluss entlang der Gleitschiene zur Seite geschoben wird. Der Rückstellmechanismus besteht aus einer Druckfeder, die bei Aufprägung der Druckkraft zusammengedrückt wird und, nachdem kein Druck mehr aufgebracht wird, mittels der Federdruckkraft den Flüssigkeitsverschluss wieder in seine Verschließposition zurückverlagert. Solange kein Druck angelegt wird, also im drucklosen Betrieb, schließt der Gleitschieber den Siphon dichtend ab.
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In einer Ausgestaltung erfolgt der Druckaufbau für die druckbetriebene Absperrvorrichtung durch ein Sicherheitsventil, ein Druckaufbau durch eine externe Einrichtung wie ein Anschluss an Druckluft oder eine Kartusche für Inertgas ist ebenfalls möglich. In einer bevorzugten Ausgestaltung wird für den Druckaufbau ein Sicherheitsventil im Heizkreisvorlauf verwendet und die Druckleitung fördert die abgeblasenen Stoffe des Sicherheitsventils zum Siphon.
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In einer Ausgestaltung verfügt der Siphon auf der Austrittsseite für Flüssigkeit über einen Austrocknungsschutz. Dieser Austrocknungsschutz wird vorzugsweise durch einen Schwimmer bewirkt, der im Normalfall auf der Flüssigkeitsoberfläche der Wasseraustrittsseite des Siphons aufliegt und im Fall der Flüssigkeitsausleitung angehoben wird und den Flüssigkeitsauslass freigibt.
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In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Abblasseite eines Sicherheitsventils des Heizkreislaufs zum Druckaufbau genutzt wird und die abgeblasene Flüssigkeit über einen Anschluss in den Gleitschieber des Siphons geleitet wird und oberhalb der Dichtung des Gleitschiebers in den Siphon eingeleitet wird. Praktisch bedeutet das, dass wenn ein Gas-Flüssiggemisch abgeblasen wird, dieses nicht direkt in den Siphon ablaufen kann, sondern zunächst in das Gehäuse geleitet wird, wo eine Entmischung und ein Druckabbau erfolgen.
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Der Druckabbau erfolgt dabei über den Ablass aus dem Gehäuse. Sobald der Druckausgleich mit der Umgebung erfolgt ist und das Sicherheitsventil wieder geschlossen ist, wird der Gleitschieber wieder in seine Ausgangsposition zurückgeschoben und schließt den Siphon zum übrigen Gehäuse hin ab.
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Die Erfindung umfasst auch den Fall, dass in einem Gebäude mit einer Vielzahl von Stockwerken in jedem der Stockwerke eigene erfindgungsgemäße Vorrichtungen verwendet werden. Dabei werden sie über jeweils eine Rückstromsperre an einen gemeinsamen Abfluss angeschlossen. So wird verhindert, dass sich leckagebedingt ausgetretenes Kältemittel einer einzelnen Vorrichtung auch in andere Stockwerke ausbreiten kann.
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Die Erfindung wird anhand der Figuren Fig. 1 bis Fig. 4 anhand schematischer Darstellungen näher erläutert, die alle dasselbe Wärmepumpengehäuse mit Siphon während der Funktionsweise darstellen, dasselbe würde analog bei einer Kälteanlage der Fall sein. Es zeigen:
- Fig. 1
- das Wärmepumpengehäuse mit geschlossenem Gleitschieber im Siphon,
- Fig. 2
- das Wärmepumpengehäuse mit geöffnetem Gleitschieber im Siphon und ablaufender Flüssigkeit,
- Fig. 3
- das Wärmepumpengehäuse mit geöffnetem Gleitschieber im Siphon und Druckabbau,
- Fig. 4
- das Wärmepumpengehäuse mit geöffnetem Gleitschieber im Siphon und ablaufender Flüssigkeit.
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Die Figuren sind dabei nicht maßstabsgerecht, sondern dienen nur beispielhaft der besseren Darstellung der Erfindung. In praktischen Ausführungen haben Siphon und Wärmepumpengehäuse die Abmessungen üblicher Wasch- und Spülmaschinen, ferner können gefährdete Ausstattungen auch separat gekapselt sein und jedes für sich ein Gehäuse im Sinne der Erfindung darstellen. Das dargestellte Gehäuse kann auch Teil einer Vielzahl von Installationen sein, die ineinander integriert sind, beispielsweise Warmwasserbehälter oder Klimageräte. Der Siphon kann auch neben den Geräten vorgesehen werden.
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Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Gehäuses 1 einer Wärmepumpe mit der erfindungsgemäßen Siphonvorrichtung. Das Gehäuse 1 ist hier vereinfacht dargestellt und enthält den Kältekreis 2, bei dem gelegentlich Kondensat anfällt und bei dem im Falle einer Leckage Kältemittel austreten kann. Der Kältekreis 2 in seiner vereinfachten Darstellung besteht aus dem Verdichter 4, dem Entspannungsventil 5, dem Verdampfer 6 und dem Kondensator 9. Dabei ist der Verdampfer 6 mit dem Wärmequellenkreislauf über den Wärmequellenzulauf 7 und den Wärmequellenrücklauf 8 verbunden.
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Der Kondensator 9 ist mit dem Heizkreisvorlauf 10 und dem Heizkreisrücklauf 11 verbunden, wobei am Heizkreisvorlauf 10 üblicherweise die höchste Temperatur und der höchste Systemdruck im Heizkreislauf anliegen. Daher wird hier das Sicherheitsventil 12 vorgesehen, es könnte ebenso gut innerhalb des Wärmepumpengehäuses 1 angeordnet sein oder innerhalb eines entsprechend gekapselten Gehäuses innerhalb des Wärmepumpengehäuses, je nach Wunsch für Zugänglichkeit. Der Einfachheit halber ist hier weder ein Kapselgehäuse und ein mögliches Sicherheitsventil für den Sommerbetrieb, bei dem die Wärmequelle zur Wärmesenke wird, dargestellt.
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Wenn im Kältekreis 2 eine Leckage auftritt, tritt gasförmiges Kältemittel 14 in das Wärmepumpengehäuse 1 aus, das gleiche geschieht, wenn das Überdruckventil 13 hinter dem Verdichter 4 anspricht. Beide Fälle sind zwar ausgesprochen selten, wären dann aber sehr gefährlich, wenn das Kältemittel brennbar ist und das Gemisch innerhalb der Zündgrenzen zu liegen kommt. Dann muss das Wärmepumpengehäuse 1 schnellstens über den Gasauslass 3 entlüftet werden. Der Gasauslass 3 führt dabei entweder ins Freie oder in eine Auffang- oder Abscheidevorrichtung, wie z.B. einen Adsorber, was hier nicht dargestellt ist. Praktisch heißt das aber auch, dass sich nur wenig Druck im Wärmepumpengehäuse aufbauen kann, da der Gasauslass immer offen ist und ein Druckaufbau nur in der Größenordnung des Strömungswiderstandes des Gasauslasses 3 stattfinden kann.
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Fällt dann gleichzeitig eine große Menge Flüssigkeit an, beispielsweise Heizkreiswasser aus dem Sicherheitsventil 12, wäre die anfallende Flüssigkeit und das Luft-Kältemittelgemisch kaum getrennt abzuführen, und das Luft-Kältemittel-Gemisch könnte fast ungehindert über den Gehäuseablauf oder einen herkömmlichen Siphon in den Aufstellungsraum gelangen. Dies wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung unterbunden.
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Hierbei läuft die Flüssigkeit aus dem Wärmepumpengehäuse 1 aus dessen Ablauföffnung 16 in den Siphoneinlauf 17, und wird dort im Normalfall durch den Verschlusskörper 20 gestoppt. Dieser Verschlusskörper 20 ist Teil des Gleitschiebers 18 und kann durch Druckaufgabe gegen die Rückstellfeder 19 verschoben werden, wobei der Durchgang für Flüssigkeit frei wird.
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Im Normalfall, der in Fig. 1 dargestellt ist, befindet sich im Siphon-U-Rohr 21 immer Flüssigkeit und es ist auch dann, wenn der Gleitschieber 18 mit dem Verschlusskörper 20 geöffnet ist, geruchsdicht verschlossen. Auf der ansteigenden Seite des Siphon-U-Rohrs 21 liegt der Verschlusskörper 22 auf, der beispielsweise als Kegel ausgebildet sein kann. Dieser Verschlusskörper 22 schwimmt auf der der stehenden Flüssigkeit und kann bei einem Anstieg des Flüssigkeitsspiegels nach oben zum Siphonauslauf 23 hin gedrückt werden.
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Oberhalb des seitlichen Ablaufs 25 aus des Siphonauslauf 23 befindet sich das Verschlusskörper-Volumen 24, welches den Verschlusskörper 22 während der Freigabe des Ablaufs aufnimmt und somit verhindert, dass er mit der ablaufenden Flüssigkeit mitgerissen werden kann.
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Die Betätigung des Gleitschiebers 18 erfolgt durch Druckaufgabe, was in diesem Ausführungsbeispiel vom Sicherheitsventil 12 aus über dessen Abblasanschluss 27 und die Druckleitung 26 geschieht, wobei diese Druckleitung auch so ausgeführt werden kann, dass sie die Flüssigkeit, die beim Abblasen des Sicherheitsventils 12 anfällt, gleich mitführt und diese dann unmittelbar in den Gleitschieber 18 eingeleitet wird. Alternativ kann der Druckaufbau auch durch Druckluft oder durch Inertgas aus einer zuschaltbaren Inertgaskartusche, was hier nicht dargestellt ist, bewirkt werden, wobei letzteres den Vorteil hat, dass gleichermaßen das Wärmepumpengehäuse inertisiert wird, wenn eine Leckage vorliegt, etwa wenn gleichzeitig das Sicherheitsventil 13 anspricht. Ohne Vorliegen einer Leckage hat die Förderung der Flüssigkeit durch die Druckleitung 26 den Vorteil, dass die anfallende Flüssigkeit nicht erst durch das Wärmepumpengehäuse durchgeleitet werden muss, sondern direkt zum Siphon gelangt.
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Fig. 2 zeigt den Fall, dass das Sicherheitsventil 12 angesprochen hat und Flüssigkeit, zusammen mit Gasanteilen durch die Druckleitung 26 in den Gleitschieber 18 eingeleitet wird. Dadurch gleitet der Verschlusskörper 20 zur Seite gegen die Rückstellfeder 19 und gibt sowohl den Weg für die Gasanteile als auch für die Flüssigkeit aus der Druckleitung 26 frei. Die Gasanteile können dann durch die Ablauföffnung 16 ins Wärmepumpengehäuse entweichen und von dort aus durch den Gasauslass 3 ins Freie, während die Flüssigkeit direkt in das Siphon-U-Rohr fließt. Die Flüssigkeit bewirkt dann, wie oben beschreiben, das Anheben des Verschlusskörpers 22 in das Verschlusskörper-Volumen 24 und die Flüssigkeit kann über den Abfluss 25 abfließen, ohne dass eine Gasverbindung zum Aufstellungsraum oder zum Abwasser entstehen kann.
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Fig. 3 zeigt die Phase, bei der nur noch Luft durch die Druckleitung 26 gefördert wird, aber keine Flüssigkeit mehr nachfließt. Dabei stellt sich der Flüssigkeitsverschluss im Siphon-U-Rohr wieder ein, wobei der Höhenunterschied der Flüssigkeitsspiegel dem Druckunterschied auf beiden Seiten entspricht und der Verschlusskörper 22 aus dem Verschlusskörper-Volumen wieder zurücksinkt.
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Fig. 4 zeigt den Fall, dass nur Flüssigkeit aus dem Sicherheitsventil 22 durch die Druckleitung 26 kommt. dieser Fall ist analog dem des in Fig. 2 beschriebenen Fall, mit dem Unterschied, dass keine Gasströmung in das Wärmepumpengehäuse strömt. Hier genügt allein die statische Höhe der Flüssigkeit aus dem Sicherheitsventil 12, um den Druck aufzubringen, um den Gleitschieber zu betätigen. Sobald die Flüssigkeit abgeflossen ist, stellt sich wieder der in Fig. 1 gezeigte Zustand ein.
Bezugszeichenliste
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- 1
- Gehäuse
- 2
- Kältekreis
- 3
- Gasauslass
- 4
- Verdichter
- 5
- Entspannungsventil
- 6
- Verdampfer
- 7
- Wärmequellenzulauf
- 8
- Wärmequellenrücklauf
- 9
- Kondensator
- 10
- Heizkreisvorlauf
- 11
- Heizkreisrücklauf
- 12
- Heizkreis-Sicherheitsventil
- 13
- Kältekreis-Sicherheitsventil
- 14
- Leckage-Kontamination
- 15
- Gehäuseablauf
- 16
- Ablauföffnung
- 17
- Siphoneinlauf
- 18
- Gleitschieber
- 19
- Rückstellfeder
- 20
- Verschlusskörper
- 21
- Siphon-U-Rohr
- 22
- Verschlusskörper
- 23
- Siphonauslauf
- 24
- Verschlusskörper-Volumen
- 25
- Ablauf
- 26
- Druckleitung
- 27
- Abblasanschluss