FI60603B - Vaermepumpanlaeggning - Google Patents

Description

-.«H,--1 rftl KUULUTUSJULKAISU /λ/λ, ™ (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT uU603 C tantti my i-onc Ity 10 00 1933

Patoni «'co'J'ieiat ^ ^ ^ (51) Kv.ik.3/int.ci.3 F 24 D 11/02 SUOMI-FINLAND (21) Patenttihakemus — Patentantöknlng 751535 (22) Hakamlipllvi — AnaOknlngtdag 2 7 · 0 5 · 7 5 ^ ^ (23) AlkupUvi—ClttlgheUdig 27 · 05.75 (41) Tullut luikituksi — Bllvlt offentllg 11.09.7 6

Patentti· ja rekisterihallitus .... .

_ 1 (44) Nlhtiväkslpanon ja kuul.Julkalsun pvm. —

Patent· och registerstyrelsen Anattkan utlagd och utl..krlft«n publkerad 30.10.81 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus —Begird prlorltet 10.03.75 Tanska-Danmark(DK) 9^9/75 (71)(72) Henning Brinch Madsen, Bonnesvej 11, EK-267O Greve Strand,

Tanska-Danmark(DK) (7M Oy Kolster Ab (5^) Lämpöpumppulaitos - Värmepumpanläggning

Keksinnön kohteena on lämpöpumppulaitos, joka käsittää kompressorin, jonka pienpainepuoleen on jäähdytysväliainetta varten liitetty haihdutin, joka on paisuntaventtiilillä liitetty kompressorin korkeapainepuoleen, joka käsittää lauhduttimen jäähdytysväliainetta varten, jolloin kompressorin pienpainepuoli on sovitettu ensimmäisen lämpöväliaineen välityksellä ottamaan vastaan lämpöenergiaa lämpö-varastosta, kuten esimerkiksi maankuoresta, ja jolloin kompressorin korkeapainepuoli on sovitettu luovuttamaan lämpöenergiaa toiseen lämpöväliaineeseen, kuten esimerkiksi lämpöpatteriveteen ja samanaikaisesti lämmittämään lämminvesisäiliössä lämmintä vettä, joka on lämmönvaihtoyhteydessä toiseen lämpöväliaineeseen, joka on lämminvesisäiliötä ympäröivässä vaipassa, sekä jolloin lauhdutin on täydennetty ensimmäisellä lämmönvaihtimella sovitettuna saattamaan toinen lämpöväliaine lämmönvaihtoyhteyteen kompressorin korkea-painepuolen kanssa.

On tunnettua rakentaa tällainen laitos siten, että kahden lämmitetyn väliaineen välille saadaan aikaan vuorovaikutus, jolloin 2 60603 toisena väliaineena on lämmin käyttövesi, kun taas toisena väliaineena voi olla huoneilma, lämpöpatterivesi tai vastaava lämpöä siirtävä väliaine. Keksintöä selitetään olettaen, että toisena väliaineena on lämpöpatterivesi. Kun myös käyttövettä halutaan lämmittää, lämpöpumpun käytölle ei saada mahdollisimman suurta tehokerrointa, koska lämpöpumpun lauhtumislämpötilan on oltava suhteellisen korkea, jolloin jäähdytysväliaineen sisältämää lämpöenergiaa ei käytetä optimaalisesti hyväksi.

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan edellä mainittua tyyppiä oleva lämpöpumppulaitos, jolla on kuitenkin entistä parempi te-hokerroin.

Tämä tarkoitus saavutetaan toisella lämmönvaihtimella, joka on sovitettu saattamaan ensimmäinen lämpöväliaine lämmönvaihtoyhtey-teen kompressorin vaipan kanssa, jolloin päästään pienempään paine-eroon kompressorissa, joka sen tähden käyttää entistä vähemmän virtaa.

Lisäksi toinen lämmönvaihdin käsittää sinänsä tunnetun jäähdy-tysputken, joka on kierretty kompressorin alaosan ympäri, jolloin putken avoimet päät on sovitettu ensimmäisen lämpöväliaineen tulo-johtoon lämpövarastosta kompressorin pienpainepuolelle, jolloin putken toisen pään aukko sijaitsee virtaussuuntaa vastaan ja putken toisen pään aukko sijaitsee virtaussuunnassa. Tällä järjestelyllä voidaan parantaa tehokerrointa huomattavasti ja samalla kompressori jäähtyy, jolloin tämä voidaan sijoittaa mahdollisesti lämpöeristet-tyyn kaappiin, niin että kompressorin hurina voidaan tehokkaasti vaimentaa kompressorin kuumenematta.

Keksintöä selitetään seuraavassa lähemmin sen erään toteutus-muodon kuvauksen avulla, jossa viitataan piirustukseen, jossa kuvio 1 esittää pystysuoraa läpileikkauskuvantoa keksinnön mukaisen lämpöpumppulaitoksen eräästä toteutusmuodosta; ja kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaisen laitoksen periaatekaaviota. Keksinnön mukainen lämpöpumppulaitos on sijoitettu lämpöä eristävän vaipan 1 sisälle ja se sisältää lämminvesiväiliön 2, jolla on vedellä täytetty vaippa 3, johon on laitettu kuparikierukka 5, joka muodostaa suurimman osan lämpöpumpun lauhduttimesta. Lämpöpumppu, jonka periaatteen oletetaan olevan tunnettu, sisältää lisäksi kompressorin 10, lämmönvaihtimeen 7 sijoitetun haihduttimen, termostaat- 60603 3 tisen laajennusventtiilin 16 sekä kuivasuodattimen 17. Se osa lauhduttimesta, jota ei ole sijoitettu vedellä täytettyyn vaippaan 3, on sijoitettu lämmönvaihtimeen 6, jonka toimintaa kuvataan jäljempänä .

Lämpöpatterilaitoksesta palaava lämpöpatterivesi virtaa tulo-aukon 21 läpi ja putkijohdon 22 kautta kiertopumppuun 13. Pumpusta tämä vesi johdetaan kolmitieventtiiliin 12, jota moottori 23 käyttää. Venttiilistä 12 johtava poistojohto 24 johtaa lämpöpatteriveden lämmönvaihtimeen 6, ja kun vesi on esilämmitettv tässä lämmönvaihtimes-sa, se johdetaan putkijohdon 25 kautta kuoren 3 sisäosaan. Kuoresta lämpöpatterivesi virtaa putkijohdon 26 kautta poistojohtoon 27. Poistojohdon 27 ja kolmitieventtiilin 12 välissä on lisäksi yhdys-putki 28.

Jäähdytysaine johdetaan kompressorista 10 putkijohdon 29 kautta kuparikierukkaan 5 ja siitä putkijohdon 30 kautta lämmönvaihtimeen 6 sijoitettuun putkikierukkaan 31. Sieltä jäähdytysaine jätkään matkaansa kuivasuodattimeen 17, laajennusventtiiliin 16 ja lämmönvaihtimeen 7, josta jäähdytysaine palautetaan kompressoriin 10 putkijohdon 32 kautta.

Syöttö vesisäiliöön 2 tapahtuu liitännän 33 ja putkijohdon 34 kautta vesisäiliön pohjaan. Lämmitetty vesi poistetaan vesisäiliön yläosasta putkijohdon 35 ja poistoaukon 36 kautta.

Lämpöpumpun haihdutin on lämmönvaihtimen 7 avulla lämpöä johtavassa yhteydessä laitoksen kanssa, jossa kiertää suolaneste, jonka jäätymispiste on alle 0°C. Tämä suolaneste vastaanottaa lämpö-energiaa esim. maankuoresta tai ilmasta, joka lämpöenergia tulee luovutetuksi lämmönvaihtimessa 7, kun lämpöpumpussa oleva jäähdytysaine haihtuu. Laitos sisältää kiertopumpun 14, joka on sijoitettu niin, että suolaneste virtaa kiertopumpusta lämmönvaihtimeen 7 putken 37 kautta. Tällöin käytetään hyväksi kiertopumpun kehittämää lämpöä ja suolanesteen lämpötilan kohottamiseksi entisestään on kompressorin 10 pohjan ympärille kiedottu kuparikierukka 11, jonka putkipäät 39 ja 40 on keksinnön mukaisesti sijoitettu suolaneste-virtaan kiertopumpun 14 ja lämmönvaihtimen 7 välille niin, että kierukan 11 avoimet putkipäät 39 ja 40 ovat vastaavasti suolanesteen virtaussuunnassa ja sitä vastaan. Lämmönvaihtimesta 7 virtaa suola-neste takaisin lämpövarastoon johdon 38 kautta.

4 60603

Kuten aikaisemmin mainittiin, on vesisäiliö 2, joka sisältää lämmintä käyttövettä, lämpöä johtavassa yhteydessä vesisäiliön ympärille sijoitetun, onton vaipan 3 kanssa, johon on sijoitettu suurin osa lämpöpumpun lauhduttimesta. Jäähdytysaineen lauhtuessa lämpöä menee vaipan 3 kautta virtaavan nesteeseen, jolloin lisäksi lämpöä menee säiliön 2 veteen. Säiliön 2 tilavuus on vähintään noin 300 1 ja se muodostaa siis lämpöä varastoivan välineen kompressorin ajoajan tasoittamiseksi.

Kiertopumpun 13 avulla saadaan neste säiliön vaipassa 3 kiertämään lämpöpatterin, lattian lämmittimen tms. kautta. Koska esim. pattereissa kiertävän nesteen paluulämpötila on alhaisempi suuruusluokassa 10°, kuin menolämpötila, viedään paluuneste lämmönvaihtimen 6 kautta jäähdytysainelauhteen jäähdyttamiseksi entisestään, jonka lauhteen lämpötila on oleellisesti sama kuin lämpötila vaipan 3 pohjassa. Näin saavutetaan alhaisempi keskipaine jäähdytysaineelle lauhduttimen kautta, mikä suurentaa tehokerrointa. Nestevirta johdetaan lämmönvaihtimeen 6 ja säiliön vaippaan 3 niin, että neste virtaa pyörivällä liikkeellä, jolloin lämmönvaihtimien siirtokerroin paranee.

Laitoksen lämpötilojen säätö tapahtuu lämpöpumpuille erityisen tarkoituksenmukaisella tavalla. Menolämpötilojen esim. pattereihin tulee olla mahdollisimman alhaisia, niin että juuri täytetään talon lämmön tarve. Tämä saavutetaan moottorin ohjaaman kolmitieventtiilin 12 avulla, jolloin tietyn osan paluunesteestä voi johtaa säiliön vaipan 3 ulkopuolella ja suoraan menovirtaukseen. Kolmitieventtiilin moottoria ohjataan huonetermostaatin ja/tai ulkopuolisen tuntoelimen avulla, kun taas kompressorin 10 ajoajät määrätään tarmostaatin avulla, joka on sijoitettu säiliön 2 vaippaan 3. Ohjaamalla laitosta tällä tavoin saavutetaan lämminvesisäiliön 2 lämmönvarastointiomi-naisuuden paras hyväksikäyttö.

Claims (2)

5 60603

1. Lämpöpumppulaitos, joka käsittää kompressorin (10), jonka pienpainepuoleen on jäähdytysväliainetta varten liitetty haihdutin (7),joka on paisuntaventtiilillä (16) liitetty kompressorin (10) korkeapainepuoleen, joka käsittää lauhduttimen (5) jäähdytysväliainetta varten, jolloin kompressorin (10) pienpainepuoli on sovitettu ensimmäisen lämpöväliaineen välityksellä ottamaan vastaan lämpöenergiaa lämpövarastosta, kuten esimerkiksi maankuoresta, ja jolloin kompressorin (10) korkeapainepuoli on sovitettu luovuttamaan lämpöenergiaa toiseen lämpöväliaineeseen, kuten esimerkiksi lämpöpatteriveteen, ja samanaikaisesti lämmittämään lämminvesisäi-liössä (2) lämmintä vettä, joka on lämmönvaihtoyhteydessä toiseen lämpöväliaineeseen, joka on lämminvesisäiliötä (2) ympäröivässä vaipassa (3), sekä jolloin lauhdutin (5) on täydennettu ensimmäisellä lämmönvaihtimellä (6) sovitettuna saattamaan toinen lämpö-väliaine lämmönvaihtoyhteyteen kompressorin (10) korkeapainepuolen kanssa, tunnettu toisesta lämmönvaihtimesta (11), joka on sovitettu saattamaan ensimmäinen lämpöväliaine lämmönvaihtoyhteyteen kompressorin (10) vaipan kanssa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen lämpöpumppulaitos, tunnettu siitä, että toinen lämmönvaihdin (11) käsittää sinänsä tunnetun jäähdytysputken, joka on kierretty kompressorin (10) alaosan ympäri, jolloin putken (39, 40) avoimet päät on sovitettu ensimmäisen lämpöväliaineen tulojohtoon lämpövarastosta kompressorin (10) pienpainepuolelle, jolloin putken toisen pään aukko sijaitsee virtaussuuntaa vastaan ja putken toisen pään aukko sijaitsee vir-taussuunnassa.