SE1451493A1

SE1451493A1 - Heat pump circuit and method for operating such a heat pump circuit

Info

Publication number: SE1451493A1
Application number: SE1451493A
Authority: SE
Inventors: Simon Klink; Max Meise
Original assignee: Bosch Gmbh Robert
Priority date: 2013-12-11
Filing date: 2014-12-08
Publication date: 2015-06-12
Also published as: FR3014541B1; SE540659C2; DE102013225652A1; FR3014541A1

Abstract

Uppfinningen avser ett värmepumpskretslopp och ett förfarande för drift av ett sådant värmepumpskretslopp, varvid värmepumpskretsloppet innefattar en första värmeväxlare, en andra värmeväxlare, en kompressor och expansionsanordning, varvid den första värmeväxlaren är fluidiskt förbunden medelst ett första värmebärarmedium med kompressorn och med expansionsanordningen för utformande av ett högtrycksområde, varvid den andra värmeväxlaren är fluidiskt förbunden med kompressorn och med expansionsanordningen medelst det första värmebärarmediet för utformande av ett lågtrycksområde, varvid en tredje värmeväxlare är förutsedd, varvid den tredje värmeväxlaren är anordnad mellan den första värmeväxlaren och expansionsanordningen och är fluidiskt förbunden med den första värmeväxlaren och expansionsanordningen medelst det första värmebärarmediet, varvid en lagringsanordning med en uppfångningsanordning och en reservoar är förutsedda, varvid uppfångningsanordningen är anordnad på den andra värmeväxlaren och förbunden med reservoaren, varvid den andra värmeväxlaren är konfigurerad att ur en omgivning extrahera ett andra värmebärarmedium, varvid uppfångningsanordningen är utformad för att uppta det andra värmebärarmediet på den andra värmeväxlaren och transportera det till reservoaren, varvid den tredje värmeväxlaren är anordnad vid reservoaren, varvid den tredje värmeväxlaren är konfigurerad att tillhandahålla ett värmeutbyte mellan det första värmebärarmediet och det andra värmebärarmediet.(Figur 1)The invention relates to a heat pump circuit and a method for operating such a heat pump circuit, the heat pump circuit comprising a first heat exchanger, a second heat exchanger, a compressor and expansion device, the first heat exchanger being fluidly connected by means of an expander. high pressure exchanger area, the second heat exchanger being fluidly connected to the compressor and to the expansion device by means of the first heat carrier medium for forming a low pressure area, a third heat exchanger being provided, the third heat exchanger being arranged between the first heat exchanger and the expansion unit the heat exchanger and the expansion device by means of the first heat carrier medium, wherein a storage device with a capture device and a reservoir are provided, the capture device being arranged on the second heat carrier the exchanger and connected to the reservoir, the second heat exchanger being configured to extract from a environment a second heat carrier medium, the capture device being designed to receive the second heat carrier medium on the second heat exchanger and transport it to the reservoir, the third heat exchanger being the reservoir, wherein the third heat exchanger is configured to provide a heat exchange between the first heat carrier medium and the second heat carrier medium (Figure 1)

Description

I enlighet med uppfinningen har man insett att ett förbättrat värmepumpskretslopp för en uppvärmningsanläggning till en byggnad kan tillhandahållas genom att en första värmeväxlare, en andra värmeväxlare, en kompressor och en expansionsanordning är förutsedda. Den första värmeväxlaren är fluidiskt förbunden med kompressorn och med expansionsanordningen medelst ett första värmebärarmedium för bildande av ett högtrycksområde. Den andra värmeväxlaren är fluidiskt förbunden medelst det första värmebärarmediet med kompressorn och expansionsanordningen för bildande av ett lågtrycksområde. Vidare är en tredje värmeväxlare förutsedd, varvid den tredje värmeväxlaren är anordnad mellan den första värmeväxlaren och expansionsanordningen och fluidiskt förbunden med den första värmeväxlaren och expansionsanordningen. In accordance with the invention, it has been realized that an improved heat pump circuit for a heating system to a building can be provided by providing a first heat exchanger, a second heat exchanger, a compressor and an expansion device. The first heat exchanger is fluidly connected to the compressor and to the expansion device by means of a first heat carrier medium to form a high pressure area. The second heat exchanger is fluidly connected by the first heat carrier medium to the compressor and the expansion device to form a low pressure range. Furthermore, a third heat exchanger is provided, the third heat exchanger being arranged between the first heat exchanger and the expansion device and fluidly connected to the first heat exchanger and the expansion device.

Vidare är en lagringsanordning med en uppfångningsanordning och en reservoar förutsedda. Uppfångningsanordningen är anordnad vid den andra värmeväxlaren och förbunden med reservoaren. Den andra värmeväxlaren är konfigurerad att extrahera ett andra värmebärarmedium ur en omgivning, varvid uppfångningsanordningen är konfigurerad att uppta det andra värmebärarmediet vid den andra värmeväxlaren och transportera det till reservoaren. Den tredje värmeväxlaren är anordnad vid reservoaren, varvid den tredje värmeväxlaren är konfigurerad att tillhandahålla ett värmeutbyte mellan det första värmebärarmediet och det andra värmebärarmediet.Furthermore, a storage device with a catching device and a reservoir are provided. The capture device is arranged at the second heat exchanger and connected to the reservoir. The second heat exchanger is configured to extract a second heat carrier medium from an environment, the capture device being configured to receive the second heat carrier medium at the second heat exchanger and transport it to the reservoir. The third heat exchanger is arranged at the reservoir, the third heat exchanger being configured to provide a heat exchange between the first heat carrier medium and the second heat carrier medium.

Därigenom garanteras att när den andra värmeväxlaren ska avfrostas kan tillräckligt med värmeenergi tillhandahållas genom det andra värmebärarmediet för att avfrosta den andra värmeväxlaren, utan man samtidigt måsta ta ut värmeenergi via den första värmeväxlaren från ett rum i byggnaden. len ytterligare utföringsform är lagringsanordningen huvudsakligen anordnad i tyngdkraftriktning under den andra värmeväxlaren. Därigenom kan ett särskilt kostnadsförmånligt uppfångande av det andra värmebärarmediet vid den andra vä rmeväxla ren säkerställas.This ensures that when the second heat exchanger is to be defrosted, sufficient heat energy can be provided through the second heat carrier medium to defrost the second heat exchanger, without at the same time having to extract heat energy via the first heat exchanger from a room in the building. In a further embodiment, the storage device is mainly arranged in the direction of gravity below the second heat exchanger. Thereby, a particularly cost-effective capture of the second heat carrier medium at the second heat exchanger can be ensured.

Vidare är det en fördel när lagringsanordningen huvudsakligen är utformad som ett kar eller ett kärl. Därigenom kan en särskilt kostnadsförmånlig framställning av lagringsanordningen ske, exempelvis i ett djuppressförfarande. På detta sätt kan även lagringsanordningen exempelvis åtminstone delvis vara anordnad bredvid den andra värmeväxlaren, så att mer friyta på ett konstruktivt sätt skapas i anordningen av lagringanordningen.Furthermore, it is an advantage when the storage device is mainly designed as a vessel or a vessel. As a result, a particularly cost-effective production of the storage device can take place, for example in a deep pressing process. In this way, the storage device can also, for example, at least partially be arranged next to the second heat exchanger, so that more free space is created in a constructive manner in the device by the storage device.

I en ytterligare utföringsform uppvisar den andra värmeväxlaren i tyngdkraftriktning en första projektionsyta. Uppfångningsanordningen uppvisar i tyngdkraftriktning en andra projektionsyta. Den första projektionsytan ligger huvudsakligen helt och hållet i den andra projektionsytan. På detta sätt garanteras att det andra värmebärarmediet på ett tillförlitligt sätt kan uppfångas vid den andra värmeväxlaren.In a further embodiment, the second heat exchanger has a first projection surface in the direction of gravity. The capture device has a second projection surface in the direction of gravity. The first projection surface is mainly located entirely in the second projection surface. In this way it is guaranteed that the second heat carrier medium can be reliably captured at the second heat exchanger.

I en andra utföringsform uppvisar reservoaren ett fördefinierat lagringsinnehåll för lagring av det andra värmebärarmediet, varvid på en bort från lagringsinnehållet vänd sida av reservoaren är ett isolerskikt förutsett, varvid isolerskiktet är utformat för att reducera en värmeöverföring mellan omgivningen och det andra värmebärarmediet och/eller mellan omgivningen och den tredje värmeväxlaren. Därigenom kan den i det andra värmebärarmediet inledda värmeenergin lagras särskilt effektivt.In a second embodiment, the reservoir has a predefined storage content for storing the second heat carrier medium, an insulating layer being provided on a side of the reservoir facing away from the storage content, the insulating layer being designed to reduce a heat transfer between the environment and the second heat carrier medium and / or between the environment and the third heat exchanger. As a result, the heat energy initiated in the second heat carrier medium can be stored particularly efficiently.

I en ytterligare utföringsform uppvisar lagringsanordningen åtminstone ett material med en elasticitet, vilket är vald på så sätt att lagringsanordningen tål en materialutvidgning av det andra värmebärarmediet i ett fast materialtillstånd, varvid materialet med fördel uppvisar minst ett plastmaterial, företrädesvis polypropen och/eller polyeten. Därigenom undvikes en förstöring av lagringsanordningen vid en solidifiering av det andra värmebärarmediet.In a further embodiment, the storage device has at least one material with an elasticity, which is selected in such a way that the storage device can withstand a material expansion of the second heat carrier medium in a solid material state, the material advantageously having at least one plastic material, preferably polypropylene and / or polyethylene. This avoids destruction of the storage device during a solidification of the second heat carrier medium.

Det är särskilt fördelaktigt när det andra värmebärarmediet huvudsakligen uppvisar vatten som material, företrädesvis i en koncentration av minst 60 procent, i synnerhet minst 85 procent, allra mest föredraget minst 99 procent.It is particularly advantageous when the second heat carrier medium mainly has water as material, preferably in a concentration of at least 60 percent, in particular at least 85 percent, most preferably at least 99 percent.

I en ytterligare utföringsform uppvisar reservoaren en utloppsöppning, varvid utloppsöppningen är anordnad på så sätt i reservoaren att en överflödig del av det andra värmebärarmediet kan avledas ur reservoaren. Därigenom undviks en överfyllning av FGSG fVOa fen .In a further embodiment, the reservoir has an outlet opening, wherein the outlet opening is arranged in the reservoir in such a way that a superfluous part of the second heat carrier medium can be diverted from the reservoir. This avoids overfilling of the FGSG fVOa fin.

I en ytterligare utföringsform uppvisar den tredje värmeväxlaren minst en rörsektion, varvid rörsektionen är anordnad åtminstone delvis vid en kantsektion av reservoaren och/eller åtminstone delvis i ett bottenområde av reservoaren och/eller är spiralformigt eller bågformigt utformad. Därigenom kan en rörlängd hos den tredje värmeväxlaren förlängas, så att en särskilt fördelaktig värmeövergång mellan det andra värmebärarmediet och det första värmebärarmediet kan garanteras. len ytterligare utföringsform är en uppvärmningsanordning förutsedd, vilken är anordnad och utformad i lagringsanordningen, för att värma det andra värmebärarmediet i reservoaren. Detta är särskilt fördelaktigt när i en vinterdrift, exempelvis inom ett temperaturområde av -7°C till +7°C, det ofta sker en nedisning av den andra värmeväxlaren och denna måste avfrostas i särskilt korta tidsintervaller, varvid tidsintervallerna är så korta att under denna tid kan det andra värmebärarmediet inte kondenseras fullständigt i reservoaren. Därvid övertas kondenseringen delvis av uppvärmningsanordningen, så att ingen extra energi uttas ur rummen via den första värmeväxlaren, för att avfrosta den andra värmeväxlaren.In a further embodiment, the third heat exchanger has at least one pipe section, the pipe section being arranged at least partly at an edge section of the reservoir and / or at least partly in a bottom area of the reservoir and / or is helically or arcuately shaped. Thereby, a pipe length of the third heat exchanger can be extended, so that a particularly advantageous heat transfer between the second heat carrier medium and the first heat carrier medium can be guaranteed. In a further embodiment, a heating device is provided, which is arranged and formed in the storage device, for heating the second heat carrier medium in the reservoir. This is particularly advantageous when in a winter operation, for example within a temperature range of -7 ° C to + 7 ° C, there is often a icing of the second heat exchanger and this must be defrosted in particularly short time intervals, the time intervals being so short that during this time, the second heat carrier medium cannot be completely condensed in the reservoir. In this case, the condensation is partly taken over by the heating device, so that no extra energy is extracted from the rooms via the first heat exchanger, in order to defrost the second heat exchanger.

Uppfinningens uppgift löses även genom ett förfarande enligt patentkravet 11.The object of the invention is also solved by a method according to claim 11.

Fördelaktiga utföringsformer är angivna i beroendekraven.Advantageous embodiments are specified in the dependent claims.

I enlighet med uppfinningen har man insett att ett förbättrat förfarande för driften av ovan beskrivna värmepumpskretslopp kan tillhandahållas genom att i ett första driftstillstånd av vä rmepumpskretsloppet transporterar kom pressorn det första värmebärarmediet komprimerat till den första värmeväxlaren, varvid det första värmebärarmediet avkylt av den första värmeväxlaren transporteras till den andra värmeväxlaren, varvid vid den andra värmeväxlaren extraheras medelst det avkylda första värmebärarmediet det andra värmebärarmediet ur omgivningen, varvid det andra värmebärarmediet leds in i reservoaren, varvid det andre värmebärarmediet värms i reservoaren, varvid i ett andra driftstillstånd transporterar kompressorn det första värmebärarmediet komprimerat till den andra värmeväxlaren, varvid vid den tredje värmeväxlaren värms det första värmebärarmediet genom det andra värmebärarmediet.According to the invention, it has been realized that an improved method of operating the heat pump circuit described above can be provided by transporting the first heat carrier medium compressed to the first heat exchanger in a first operating state of the heat pump circuit, the first heat carrier medium being cooled by the first heat exchanger medium. to the second heat exchanger, wherein at the second heat exchanger the second heat carrier medium is extracted by means of the cooled first heat carrier medium, the second heat carrier medium being led into the reservoir, the second heat carrier medium being heated in the reservoir, wherein in a second operating state the carrier to the second heat exchanger, wherein at the third heat exchanger the first heat carrier medium is heated by the second heat carrier medium.

Vidare är det fördelaktigt när det andra värmebärarmediet genom en fasövergång från en gasformig fas till en flytande fas och/eller en fast fas vid den andra värmeväxlaren extraheras ur omgivningen.Furthermore, it is advantageous when the second heat carrier medium is extracted from the environment through a phase transition from a gaseous phase to a liquid phase and / or a solid phase at the second heat exchanger.

Nedan belyses uppfinningen närmare med hjälp av figurer. Därvid visar: Figur 1 en schematisk framställning av ett värmepumpskretslopp i en uppvärmningsdrift; Figur 2 det i figur 1 visade värmepumpskretsloppet i en avfrostningsdrift; Figur 3 en perspektivisk framställning av en värmeväxlare till det i figur 1 och 2 visade värmepumpkretsloppet med en lagringsanordning, Figur 4 en schematisk planvy av lagringsanordningen till det i figur 3 visade värmepumpskretsloppet; och Figur 5 en schematisk planvy av lagringsanordningen i en ytterligare utformning.The invention is illustrated in more detail below with the aid of figures. In this case: Figure 1 shows a schematic representation of a heat pump circuit in a heating operation; Figure 2 shows the heat pump circuit shown in Figure 1 in a defrost operation; Figure 3 is a perspective view of a heat exchanger for the heat pump circuit shown in Figures 1 and 2 with a storage device, Figure 4 is a schematic plan view of the storage device for the heat pump circuit shown in Figure 3; and Figure 5 is a schematic plan view of the storage device in a further design.

Figur 1 visar en schematisk framställning av ett värmepumpskretslopp 10 i en uppvärmningsdrift respektive i ett första driftstillstånd. Därvid visas symboliskt medelst pilar en strömningsriktning av ett första värmebärarmedium 70 hos värmepumpskretsloppet 10.Figure 1 shows a schematic representation of a heat pump circuit 10 in a heating operation and in a first operating state, respectively. In this case, a flow direction of a first heat carrier medium 70 of the heat pump circuit 10 is symbolically indicated by means of arrows.

Värmepumpskretsloppet 10 innefattar en kompressor 15, en första värmeväxlare 20, en som expansionsanordning utformad expansionsventil 25 och en andra värmeväxlare 30. |\/lellan den första värmeväxlaren 20 och expansionsventilen 25 är nedströms expansionsventilen 25 en tredje värmeväxlare 35 anordnad. Den tredje värmeväxlaren 35 är anordnad i en lagringsanordning 40. Den första värmeväxlaren 20 är förbunden med kompressorn 15 via en första ledning 45. Vidare är den första värmeväxlaren 20 förbunden med den tredje värmeväxlaren 35 medelst en andra ledning 50. Den tredje värmeväxlaren 35 är å sin sida förbunden med expansionsventilen 25 via en tredje ledning 55. Expansionsventilen 25 är förbunden med den andra värmeväxlaren 30 via en fjärde ledning 60. Den andra värmeväxlaren 30 är förbunden med kompressorn 15 via en femte ledning 65. I ledningarna 45, 50, 55, 60, 65 samt i värmeväxlarna 20, 30, 35 och expansionsventilen 25 och kompressorn 15 är ett första värmebärarmedium 70 förutsett.The heat pump circuit 10 comprises a compressor 15, a first heat exchanger 20, an expansion valve 25 designed as an expansion device and a second heat exchanger 30. Between the first heat exchanger 20 and the expansion valve 25, downstream of the expansion valve 25 is a third heat exchanger 35. The third heat exchanger 35 is arranged in a storage device 40. The first heat exchanger 20 is connected to the compressor 15 via a first line 45. Furthermore, the first heat exchanger 20 is connected to the third heat exchanger 35 by means of a second line 50. The third heat exchanger 35 is on its side is connected to the expansion valve 25 via a third line 55. The expansion valve 25 is connected to the second heat exchanger 30 via a fourth line 60. The second heat exchanger 30 is connected to the compressor 15 via a fifth line 65. In lines 45, 50, 55, 60, 65 and in the heat exchangers 20, 30, 35 and the expansion valve 25 and the compressor 15 a first heat carrier medium 70 is provided.

Därvid utformar den första ledningen 45, den andra ledningen 50 och den tredje ledningen 55 tillsammans med den första värmeväxlaren 20, kompressorn 15 och expansionsventilen 25 ett högtrycksområde 95. Ett lågtrycksområde 100 hos värmepumpskretsloppet 10 är begränsat i uppvärmningsdriften till värmepumpskretsloppet genom expansionsventilen 25, kompressorn 15 och den andra värmeväxlaren 30 samt den fjärde ledningen 60 och den femte ledningen 65.Thereby, the first line 45, the second line 50 and the third line 55 together with the first heat exchanger 20, the compressor 15 and the expansion valve 25 form a high pressure area 95. A low pressure area 100 of the heat pump circuit 10 is limited in the heating operation to the heat pump circuit 15 through the expansion valve 25. and the second heat exchanger 30 and the fourth line 60 and the fifth line 65.

Den andra värmeväxlaren 30 tjänar till att tillhandahålla en värmeöverföring mellan en omgivning 75 och det första värmebärarmediet 70. För att leda särskilt mycket exempelvis luft ur omgivningen 75 till den andra värmeväxlaren 30, är en ventilator 79 förutsedd i utföringsformen. Ventilatorn 79 leder ut luften ur omgivningen 75 till den andra värmeväxlaren 30. Därvid avdras luften värmeenergi q, genom det andra värmebärarmediet 30, som i den andra värmeväxlaren 30 överförs till det första värmebärarmediet 70. Det första värmebärarmediet 70 förängas genom den tillförda värmeenergin q, således i den andra värmeväxlaren 30. Därtill är den andra värmeväxlaren 30 utformad i uppvärmningsdriften av värmepumpskretsloppet 10 som förångare. Det första värmebärarmediet 70 transporteras av kompressorn 15 från den andra värmeväxlaren 30 i den första värmeväxlarens 20 riktning.The second heat exchanger 30 serves to provide a heat transfer between an environment 75 and the first heat carrier medium 70. In order to direct a lot of, for example, air from the environment 75 to the second heat exchanger 30, a fan 79 is provided in the embodiment. The fan 79 discharges the air from the environment 75 to the second heat exchanger 30. Thereby, the heat heat energy q is drawn through the second heat carrier medium 30, which in the second heat exchanger 30 is transferred to the first heat carrier medium 70. The first heat carrier medium 70 is evaporated by the supplied heat energy q. thus in the second heat exchanger 30. In addition, the second heat exchanger 30 is formed in the heating operation of the heat pump circuit 10 as an evaporator. The first heat carrier medium 70 is transported by the compressor 15 from the second heat exchanger 30 in the direction of the first heat exchanger 20.

Det första värmebärarmediet 70 komprimeras av kompressorn 15 och transporteras in i den första ledningen 45. Via den första ledningen 45 transporeras det komprimerade första värmebärarmediet 70 till den första värmeväxlaren 20. Den första värmeväxlaren 20 är utformad som kondensori uppvärmningsdriften av värmepumpskretsloppet 10. Den första värmeväxlaren 20 anordnas därvid vanligtvis i ett rum i en byggnad för att uppvärma detta rum. Därigenom lämpar sig det i det följande beskrivna värmepumpskretsloppet 10 i synnerhet för uppvärmningsanläggningar till byggnader.The first heat carrier medium 70 is compressed by the compressor 15 and transported into the first line 45. Via the first line 45, the compressed first heat carrier medium 70 is transported to the first heat exchanger 20. The first heat exchanger 20 is designed as a condenser heating operation of the heat pump circuit. 20 are then usually arranged in a room in a building to heat this room. Thereby, the heat pump circuit 10 described below is particularly suitable for heating systems for buildings.

Kompressorn 15 transporterar det första värmebärarmediet 70 i gasformigt tillstånd till den första värmeväxlaren 20. Där kondenseras det första värmebärarmediet 70 och avger värmeenergi qAl för uppvärmning av rummet till den i rummet förhandenvarande luften.The compressor 15 transports the first heat carrier medium 70 in gaseous state to the first heat exchanger 20. There, the first heat carrier medium 70 condenses and emits heat energy qAl for heating the room to the air present in the room.

Naturligtvis är det även tänkbart att den första värmeväxlaren 20 är förbunden med ett uppvärmningskretslopp, varvid härvid den första värmeväxlaren 20 avger värmeenergin qAl i uppvärmningsdriften till det i uppvärmningskretsloppet förhandenvarande uppvärmningsvattnet. Det är även tänkbart att den första värmeväxlaren 20 är anordnad i en buffertreservoar, för att värma vatten till en Vattenförsörjning till en byggnad.Of course, it is also conceivable for the first heat exchanger 20 to be connected to a heating circuit, the first heat exchanger 20 delivering the heat energy qA1 in the heating operation to the heating water present in the heating circuit. It is also conceivable that the first heat exchanger 20 is arranged in a buffer reservoir, for heating water to a water supply to a building.

I den första värmeväxlaren 20 kondenseras det första värmebärarmediet 70 och överförs från den gasformiga fasen åtminstone delvis till en flytande fas. Värmebärarmediet 70 strömmar på utgångssidan av den första värmeväxlaren 20 via den andra ledningen 50 in i den tredje värmeväxlaren 35.In the first heat exchanger 20, the first heat carrier medium 70 is condensed and transferred from the gaseous phase at least in part to a liquid phase. The heat carrier medium 70 flows on the output side of the first heat exchanger 20 via the second line 50 into the third heat exchanger 35.

Under värmeöverföringen i den andra värmeväxlaren 30 av luft ur omgivningen 75 till det första värmebärarmediet 70 extraheras ett andra värmebärarmedium 80 ur luften av omgivningen 75. Extraktionen kan exempelvis ske genom en resublimering och/eller en kondensation exempelvis avi luften ingående vatten vid den andra värmeväxlaren 30.During the heat transfer in the second heat exchanger 30 of air from the environment 75 to the first heat carrier medium 70, a second heat carrier medium 80 is extracted from the air of the environment 75. The extraction can take place by means of a resublimation and / or a condensation of the water at the second heat exchanger 30. .

Lagringsanordningen 40 uppvisar en uppfångningsanordning 85 och en reservoar 90.The storage device 40 has a capture device 85 and a reservoir 90.

Uppfångningsanordningen 85 tjänar till att uppfånga det vid den andra värmeväxlaren 30 extraherade andra värmebärarmediet 80 och leda in det i reservoaren 90. Därvid är uppfångningsanordningen 85 vanligtvis anordnad i tyngdkraftriktning under den andra värmeväxlaren 30, för att således vid den andra värmeväxlaren 30 uppfånga kondenserat eller resublimerat vatten som andra värmebärarmedium 80 och leda in det i reservoaren 90.The capture device 85 serves to capture the second heat carrier medium 80 extracted at the second heat exchanger 30 and lead it into the reservoir 90. In this case, the capture device 85 is usually arranged in the direction of gravity below the second heat exchanger 30, so as to intercept condensers at the second heat exchanger 30. water as a second heat carrier medium 80 and lead it into the reservoir 90.

Den tredje värmeväxlaren 35 avgeri uppvärmningsdriften av vårmepumpskretsloppet 10 värmeenergi ClAZ till det andra värmebärarmediet 80, så att det första värmebärarmediet 70 underkyls genom den tredje värmeväxlaren 35 och i det underkylda tillståndet leds via den tredje ledningen 55 till expansionsventilen 25. Därigenom säkerställs vidare att när det första värmebärarmediet 70 förs in i den tredje värmeväxlaren 35 i ett tvåfasigt tillstånd (gasformigt och flytande), kondenseras det första värmebärarmediet 70 i stort sett fullständigt. Föreligger det andra värmebärarmediet 80 i reservoaren 90 i en fast fas, så garanteras genom den tredje värmeväxlaren 35, att det andra värmebärarmediet 80 i reservoaren 90 överförs från den fasta fasen i uppvärmningsdriften av värmepumpskretsloppet 10 till en flytande fas och således garanteras en underkylning av det första värmebärarmediet 80.The third heat exchanger 35 delivers the heating operation of the heat pump circuit 10 heat energy ClAZ to the second heat carrier medium 80, so that the first heat carrier medium 70 is subcooled through the third heat exchanger 35 and in the subcooled state is led via the third line 55 to the expansion valve. the first heat carrier medium 70 is introduced into the third heat exchanger 35 in a two-phase state (gaseous and liquid), the first heat carrier medium 70 is substantially completely condensed. If the second heat carrier medium 80 in the reservoir 90 is in a solid phase, the third heat exchanger 35 ensures that the second heat carrier medium 80 in the reservoir 90 is transferred from the solid phase in the heating operation of the heat pump circuit 10 to a liquid phase and thus a subcooling of the the first heat carrier medium 80.

Genom expansionsventilen 25 sänks trycket i lågtrycksområdet 100 gentemot högtrycksområdet 95. Det första värmebärarmediet 70 strömmar därvid via den fjärde ledningen 60 in i den andra värmeväxlaren 30, där det, såsom ovan redan nämnts, upptar värmeenergi q, från luft ur omgivningen 75. Från den andra värmeväxlaren 30 strömmar det uppvärmda första värmebärarmediet 70 vidare till kompressorn 15, så att värmepumpskretsloppet 10 är slutet.Through the expansion valve 25, the pressure in the low pressure area 100 is lowered relative to the high pressure area 95. The first heat carrier medium 70 then flows via the fourth line 60 into the second heat exchanger 30, where, as already mentioned above, it absorbs heat energy q, from ambient air 75. the second heat exchanger 30 flows the heated first heat carrier medium 70 on to the compressor 15, so that the heat pump circuit 10 is closed.

I uppvärmningsdriften alstras kontinuerligt vid den andra värmeväxlaren 30 det andra värmebärarmediet 80 ur luft från omgivningen 75. Det andra värmebärarmediet 80 uppvisar företrädesvis en koncentration av minst 60 procent, i synnerhet minst 85 procent, särskilt föredraget i synnerhet minst 99 procent vatten som material.In the heating operation, the second heat carrier medium 80 is continuously generated at the second heat exchanger 30 from air from the environment 75. The second heat carrier medium 80 preferably has a concentration of at least 60 percent, in particular at least 85 percent, especially preferably at least 99 percent water as material.

Tillhandahållandet av lagringsanordningen 80, medelst vilken det från omgivningen 75 extraherade vattnet upptas och lagras i reservoaren 90, har den fördelen att som andra värmebärarmedium 80 väljs ett lagringsmedium, som i reguljär uppvärmningsdrift av värmepumpskretsloppet 10 vid den andra värmeväxlaren 30 vanligtvis i vilket fall som helst erhålls och sålunda är värmepumpskretsloppet 10 särskilt kostnadsförmånligt framställningsbart.The provision of the storage device 80, by means of which the water extracted from the environment 75 is taken up and stored in the reservoir 90, has the advantage that as a second heat carrier medium 80 a storage medium is selected which in regular heating operation of the heat pump circuit 10 at the second heat exchanger 30 usually in any case is obtained and thus the heat pump circuit 10 is particularly cost-effective to manufacture.

Vidare garanteras genom den tredje värmeväxlaren 35 i förbindning med det i reservoaren 90 anordnade andra värmebärarmediet 80, att expansionsventilen 25 tillför det första värmebärarmediet 70 huvudsakligen fullständigt i dess flytande fas, så att ett driftförhållande av värmepumpkretsloppet i uppvärmningsdriften förbättras extra. Även en styrbarhet av expansionsventilen 25 förbättras.Furthermore, through the third heat exchanger 35 in connection with the second heat carrier medium 80 arranged in the reservoir 90, it is ensured that the expansion valve 25 supplies the first heat carrier medium 70 substantially completely in its liquid phase, so that an operating condition of the heat pump circuit in heating operation is further improved. A controllability of the expansion valve 25 is also improved.

Figur 2 visar en schematisk framställning av det i figur 1 visade värmepumpskretsloppet 10 i en avfrostningsdrift respektive i ett andra driftstillstånd. Därvid är en strömningsriktning av värmebärarmediet 70 (visat symboliskt medelst pilar i figur 2) gentemot figur 1 omvänd. Värmepumpskretsloppet 10 är utformat identiskt med det i figur 1 visade värmepumpskretsloppet 10. Det avviker dock därifrån genom att värmepumpskretsloppet 10 drivs i omvänd riktning. Därvid transporterar kompressorn 15 ur den första ledningen 45 det första värmebärarmediet 70 in i den femte ledningen 65 och komprimerar det första värmebärarmediet 70. Via den femte ledningen 65 strömmar det i en gasfas befintliga första värmebärarmediet 70 i riktning mot den andra värmeväxlaren 30. Den andra värmeväxlaren 30 tjänar i detta fall som kondensor och avger således den i det första värmebärarmediet 70 ingående värmeenergin CIA; åtminstone delvis. Därvid uppsmälts och/eller förångas medelst den avgivna värmeenergin på den andra värmeväxlaren 30 befintligt andra värmebärarmedium 80 i fast fas, varvid det uppsmälta andra värmebärarmediet 80 löper nedåt in i uppfångningsriktningen 85 och transporteras därifrån in i reservoaren 90.Figure 2 shows a schematic representation of the heat pump circuit 10 shown in Figure 1 in a defrosting operation and in a second operating state, respectively. Thereby, a flow direction of the heat carrier medium 70 (shown symbolically by arrows in Figure 2) with respect to Figure 1 is reversed. The heat pump circuit 10 is designed identically to the heat pump circuit 10 shown in Figure 1. However, it deviates from this in that the heat pump circuit 10 is driven in the reverse direction. Thereby, the compressor 15 from the first line 45 transports the first heat carrier medium 70 into the fifth line 65 and compresses the first heat carrier medium 70. Via the fifth line 65 the first heat carrier medium 70 existing in a gas phase flows in the direction of the second heat exchanger 30. The second the heat exchanger 30 in this case serves as a condenser and thus emits the heat energy CIA contained in the first heat carrier medium 70; at least in part. In this case, the existing heat carrier medium 80 in solid phase is melted and / or evaporated by means of the emitted heat energy on the second heat exchanger 30, the molten second heat carrier medium 80 running downwards in the capture direction 85 and transported therefrom into the reservoir 90.

Ur den andra värmeväxlaren 30 strömmar det första värmebärarmediet 70 via den fjärde ledningen 60 i riktning mot expansionsventilen 25, vilken expanderar det i åtminstone delvis flytande fas föreliggande första värmebärarmediet 70 in i den tredje ledningen 55.From the second heat exchanger 30, the first heat carrier medium 70 flows via the fourth line 60 in the direction of the expansion valve 25, which expands the first heat carrier medium 70 present in at least partially liquid phase into the third line 55.

Det första värmebärarmediet 70 strömmar i den tredje ledningen 55 till den tredje värmeväxlaren 35. I den tredje värmeväxlaren 35 upptar det första värmebärarmediet 70 värmeenergi qsp från i reservoaren 90 förhandenvarande andra värmebärarmediet 80 och avkyler det andra värmebärarmediet 80. Därvid verkställs på idealiskt sätt att det första värmebärarmediet 70 redan i den tredje värmeväxlaren 35 förångas och/eller åtminstone förvärms genom den från det andra värmebärarmediet tillhandahållna värmeenergin qsp.The first heat carrier medium 70 flows in the third line 55 to the third heat exchanger 35. In the third heat exchanger 35, the first heat carrier medium 70 absorbs heat energy qsp from the second heat carrier medium 80 present in the reservoir 90 and cools the second heat carrier medium 80. Thereby ideally the first heat carrier medium 70 is already evaporated in the third heat exchanger 35 and / or at least preheated by the heat energy qsp provided from the second heat carrier medium.

Det förångade och/eller förvärmda första värmebärarmediet 70 strömmar via den andra ledningen 50 in i den första värmeväxlaren 20. Då det första värmebärarmediet 70 redan i den tredje värmeväxlaren 35 blev uppvärmt i tillräckligt hög grad och redan föreligger i sin gasfas, upptar på idealiskt sätt det första värmebärarmediet 70 i den första värmeväxlaren 20 inte någon värmeenergi. I det fall att det första värmebärarmediet 70 i den tredje värmeväxlaren 35 endast förvärms och ännu inte eller endast delvis förångades, upptar det första värmebärarmediet 70 i den första värmeväxlaren 20 fortfarande extra värmeenergi qv från rummet. Detta leder till att en rumstemperatur i rummet i byggnaden inte avkyls eller endast obetydligt avkyls och sålunda förhöjs komforten avseende värmepumpskretsloppet 10 för uppvärmning av byggnaden. lO Det första värmebärarmediet 70 genomströmmar den första värmeväxlaren 20 och strömmar via den första ledningen 45 åter tillbaka till kompressorn 15, så att värmepumpskretsloppet 10 är slutet.The evaporated and / or preheated first heat carrier medium 70 flows via the second line 50 into the first heat exchanger 20. When the first heat carrier medium 70 was already heated in the third heat exchanger 35 to a sufficient degree and is already in its gas phase, it ideally occupies the first heat carrier medium 70 in the first heat exchanger 20 has no heat energy. In the event that the first heat carrier medium 70 in the third heat exchanger 35 is only preheated and has not yet or only partially evaporated, the first heat carrier medium 70 in the first heat exchanger 20 still absorbs additional heat energy qv from the room. This leads to a room temperature in the room in the building not being cooled or only insignificantly cooled and thus the comfort regarding the heat pump circuit 10 for heating the building is increased. The first heat carrier medium 70 flows through the first heat exchanger 20 and flows via the first line 45 back to the compressor 15, so that the heat pump circuit 10 is closed.

Avfrostningsdriften upprätthålls ända tills den andra värmeväxlaren 30 på utsidan (på omgivningens 75 sida) huvudsakligen är fri från fastfruset andra värmebärarmedium 80.The defrost operation is maintained until the second heat exchanger 30 on the outside (on the side of the environment 75) is substantially free of frozen second heat carrier medium 80.

I utföringsformen kan det andra värmebärarmediet 80 avkylas genom den tredje värmeväxlaren 35 i så hög grad att i reservoaren 90 omvandlas det andra värmebärarmediet 80 från flytande fastillstånd till det fasta fastillståndet, för att kompletterande vid växling av fastillståndet från flytande fastillstånd till fast tillstånd utnyttja frigjord värmeenergi till uppvärmning av det första värmebärarmediet 70.In the embodiment, the second heat carrier medium 80 can be cooled by the third heat exchanger 35 to such an extent that in the reservoir 90 the second heat carrier medium 80 is converted from liquid solid state to the solid state, to additionally utilize the released heat energy when switching the solid state from liquid solid state to solid state. for heating the first heat carrier medium 70.

Därigenom kan särskilt mycket värmeenergi tillhandahållas för avfrostning av den andra värmeväxlaren 30, vilken inte måste uttas genom den första värmeväxlaren 20 ur ett rum i byggnaden.Thereby, in particular, a lot of heat energy can be provided for defrosting the second heat exchanger 30, which does not have to be taken out through the first heat exchanger 20 from a room in the building.

Skulle den första värmeväxlaren 20 i ett uppvärmningskretslopp vara förbunden med uppvärmningsvatten, undviks dessutom att uppvärmningsvatten från uppvärmningskretsloppet fryser fast på den första värmeväxlaren 20 vid avfrostning av den andra värmeväxlaren 30.In addition, should the first heat exchanger 20 in a heating circuit be connected to heating water, it is avoided that heating water from the heating circuit freezes on the first heat exchanger 20 when defrosting the second heat exchanger 30.

Efter avfrostningen av den andra värmeväxlaren 30 sker en omkoppling från avfrostningsdriften till uppvärmningsdriften för att fortsätta uppvärma rummen i byggnaden. I detta tillstånd uppsmälts det i reservoaren 90 befintliga, nu frusna andra värmebärarmediet 80. Kompletterande inleds via uppfångningsanordningen 85 ytterligare från omgivningen 75 extraherat andra värmebärarmedium 80 in i reservoaren 90. Genom uppvärmningen av det andra värmebärarmediet 80 lagras i reservoaren 90 den för avfrostningsprocessen av den andra värmeväxlaren 30 erforderliga värmeenergin.After the defrosting of the second heat exchanger 30, a switch is made from the defrosting operation to the heating operation to continue heating the rooms in the building. In this state, the second heat carrier medium 80 present in the reservoir 90 is melted. In addition, via the capture device 85, a further heat carrier medium 80 extracted from the environment 75 is introduced into the reservoir 90. By heating the second heat carrier medium 80, the defrosting process is stored in the reservoir 90. the second heat exchanger 30 required heat energy.

Figur 3 visar en perspektivisk framställning av den i figur 1 och 2 visade lagringsanordningen 40 på den andra värmeväxlaren 30. Därvid är ll uppfångningsanordningen 85 och reservoaren 90 integrerade tillsammans. Därvid är uppfångningsanordningen 85 anordnad i tyngdkraftriktning FG under den andra värmeväxlaren 30. I tyngdkraftriktning FG uppvisar den andra värmeväxlaren 30 en första projektionsyta A30. Uppfångningsanordningen 85 uppvisar i tyngdkraftriktning FG en andra projektionsyta A85. Därvid är den andra uppfångningsanordningen 85 utformad på så sätt att den första projektionsytan A30 hos den andra värmeväxlaren 30 ligger i den andra projektionsytan A85. Därigenom garanteras att vid den andra värmeväxlaren 30 kan kondenserat eller resublimerat andra vårmebärarmedium 80 genom uppfångningsanordningen 85 enkelt uppfångas helt och hållet. Det vid den andra värmeväxlaren 30 kondenserande och/eller resublimerande andra värmebärarmediet 80 strömmari tyngkraftriktning FG längs med och under den andra värmeväxlaren 30 och uppfångas genom uppfångningsanordningen 85. Uppfångningsanordningen 85 leder det uppfångade andra värmebärarmediet 80 in i reservoaren 90.Figure 3 shows a perspective view of the storage device 40 shown in Figures 1 and 2 on the second heat exchanger 30. In this case, the catching device 85 and the reservoir 90 are integrated together. In this case, the catching device 85 is arranged in the direction of gravity FG below the second heat exchanger 30. In the direction of gravity FG, the second heat exchanger 30 has a first projection surface A30. The capture device 85 has a second projection surface A85 in the direction of gravity FG. In this case, the second catching device 85 is designed in such a way that the first projection surface A30 of the second heat exchanger 30 lies in the second projection surface A85. This ensures that at the second heat exchanger 30, condensed or resublimated second heat carrier medium 80 can be easily completely captured by the capture device 85. The second heat carrier medium 80, which condenses and / or resublumes at the second heat exchanger 30, flows in the direction of gravity FG along and below the second heat exchanger 30 and is captured by the capture device 85. The capture device 85 leads the captured second heat carrier medium 80 into the reservoir 90.

Reservoaren 90 och uppfångningsanordningen 85 är karformiga och integrerat utformade.The reservoir 90 and the capture device 85 are tubular and integrally designed.

Naturligtvis är det även tänkbart att uppfångningsanordningen 85 och reservoaren 90 är anordnade separat och rumsligt avskilda från varandra. Detta är i synnerhet därvid fördelaktigt att reservoaren 90 och det däri befintliga andra värmebärarmediet 80 på enkelt sätt kan isoleras särskilt förmånligt.Of course, it is also conceivable that the capture device 85 and the reservoir 90 are arranged separately and spatially separated from each other. This is particularly advantageous in that case the reservoir 90 and the second heat carrier medium 80 contained therein can be insulated in a particularly advantageous manner in a simple manner.

Reservoaren 90 uppvisar ett fördefinierat lagringsinnehåll för lagring av det andra värmebärarmediet 80, varvid det på en bort från lagringsinnehållet vänd sida av reservoaren 90 är förutsett ett isolerskikt 105, varvid isolerskiktet 105 är konfigurerat för att reducera en värmeöverföring mellan omgivningen 75 och det andra värmebärarmediet 80 och/eller mellan omgivningen 75 och den tredje värmeväxlaren 35. Det skall påpekas att naturligtvis kan man även avstå från isolerskiktet 105 för termisk isolering av reservoaren 90.The reservoir 90 has a predefined storage content for storing the second heat carrier medium 80, an insulating layer 105 being provided on a side of the reservoir 90 facing away from the storage content, the insulating layer 105 being configured to reduce a heat transfer between the environment 75 and the second heat carrier medium 80. and / or between the environment 75 and the third heat exchanger 35. It should be noted that, of course, the insulating layer 105 can also be dispensed with for thermal insulation of the reservoir 90.

För bestämning av reservoarens 90 lagringsinnehåll är en utloppsöppning 106 anordnad ovanför den tredje värmeväxlaren 35. Utloppsöppningen 106 är förbunden med ett dränagesystem 107 hos värmepumpskretsloppet 10. Utloppsöppningen 106 sörjerför att vid en med det andra värmebärarmediet 80 fylld reservoar 90 kan vidare genom den 12 andra värmeväxlaren 30 extraherat värmebärarmedium 80 bortledas och man kan undvika att reservoaren 90 överfylls och rinner över. Det överflödiga andra värmebärarmediet 80 bortskaffas via dränagesystemet 107.To determine the storage content of the reservoir 90, an outlet opening 106 is provided above the third heat exchanger 35. The outlet opening 106 is connected to a drainage system 107 of the heat pump circuit 10. The outlet opening 106 ensures that at a second heat carrier medium 80 filled with the second heat carrier medium Extracted heat transfer medium 80 is drained and the reservoir 90 can be avoided from overflowing and overflowing. The excess second heat carrier medium 80 is disposed of via the drainage system 107.

Lagringsanordningen 40, i synnerhet reservoaren 90, uppvisar minst ett material med en elasticitet, vilket är valt på så sätt att lagringsanordningen 40 tål en rumslig utvidgning av det andra värmebärarmediet 80 i ett fast materialtillstånd. Det är särskilt fördelaktigt när lagringsanordningen 40 eller åtminstone reservoaren 90 uppvisar ett fast och/eller ett flexibelt material, företrädesvis ett plastmaterial, i synnerhet polypropen och/eller polyeten, för att kunna utjämna en utvidgning av det andra värmebärarmediet 80 vid övergång från flytande till fast fastillstånd och den därmed ingående utvidgningen av det andra värmebä ra rmediet 80.The storage device 40, in particular the reservoir 90, has at least one material with an elasticity, which is chosen in such a way that the storage device 40 can withstand a spatial expansion of the second heat carrier medium 80 in a solid material state. It is particularly advantageous when the storage device 40 or at least the reservoir 90 has a solid and / or a flexible material, preferably a plastic material, in particular polypropylene and / or polyethylene, in order to be able to compensate for an expansion of the second heat carrier medium 80 upon transition from liquid to solid. solid state and the consequent expansion of the second heat transfer medium 80.

Lagringsanordningen 40 är fäst i utföringsformen medelst skulderelement 110 på den andra värmeväxlaren 30. Skulderelementen 110 täckeri utföringsformen reservoarens 90 ovansida, för att undvika att smuts förs in i reservoaren 90. Naturligtvis är det även tänkbart att lagringsanordningen 40 är anordnad på annat sätt, exempelvis i ett hus till värmepumpskretsloppet 10 eller till den andra värmeväxlaren 30. Därvid kan man exempelvis även avstå från skulderelementen 110 för befästning av lagringsanordningen 40. Denna utformning har den fördelen att den är särskilt kostnadsförmånlig.The storage device 40 is fixed in the embodiment by means of shoulder elements 110 on the second heat exchanger 30. The shoulder elements 110 cover the upper surface of the reservoir 90 in the embodiment, in order to avoid dirt being introduced into the reservoir 90. Of course it is also conceivable that the storage device 40 is arranged otherwise. a housing for the heat pump circuit 10 or for the second heat exchanger 30. In this case, for example, one can also dispense with the shoulder elements 110 for fastening the storage device 40. This design has the advantage that it is particularly cost-effective.

Det ovan beskrivna värmepumpskretsloppet 10 har den fördelen att vid avfrostning av den andra värmeväxlaren 30 avdras inte någon värme via den första värmeväxlaren 20 från något rum i byggnaden. Vidare undviker man att den för smältning av det andra värmebärarmediet 80 erfordrade värmeenergin bortleds oanvänd.The heat pump circuit 10 described above has the advantage that when defrosting the second heat exchanger 30, no heat is dissipated via the first heat exchanger 20 from any room in the building. Furthermore, it is avoided that the heat energy required for melting the second heat carrier medium 80 is dissipated unused.

Vidare kan den första värmeväxlaren 20 utformas optimalt för värmepumpskretsloppet 10, så att i det idealiska fallet vid beaktande av den tredje värmeväxlaren 35 i utformningen av värmepumpskretsloppet 10 kan den första värmeväxlaren 20 utfalla mindre än hittills och således är värmepumpskretsloppet 10 särskilt kostnadsförmånligt. 13 Kompletterande kan i reservoaren 90 och/eller i uppfångningsanordningen 95 ett elektriskt värmeelement 140 vara förutsett. Det elektriska värmeelementet 140 kan därvid vara förbundet med ett styrdon (ej visat) till värmepumpskretsloppet 10. I\/ledelst värmeelementet 140 kan extra värmeenergi föras till det andra värmebärarmediet 80 under uppvärmningsdriften, så att en tid fram till den fullständiga kondenseringen av det andra värmebärarmediet 80 gentemot en uteslutande kondensering genom den andra värmeväxlaren 30 i uppvärmningsdriften av värmepumpskretsloppet 10 reduceras.Furthermore, the first heat exchanger 20 can be optimally designed for the heat pump circuit 10, so that in the ideal case considering the third heat exchanger 35 in the design of the heat pump circuit 10, the first heat exchanger 20 may fail less than hitherto and thus the heat pump circuit 10 is particularly costly. In addition, an electric heating element 140 can be provided in the reservoir 90 and / or in the catching device 95. The electric heating element 140 can then be connected to a control device (not shown) to the heat pump circuit 10. In addition to the heating element 140, additional heat energy can be supplied to the second heat carrier medium 80 during the heating operation, so that a time until the complete condensation of the second heat carrier medium 80 to an exclusive condensation through the second heat exchanger 30 in the heating operation of the heat pump circuit 10 is reduced.

Därigenom garanteras, att exempelvis inom ett temperaturområde av -7°C till +7°C, i vilket en ofta förekommande nedisning av den andra värmeväxlaren 30 äger rum, så att denna måste avfrostas i särskilt korta tidsintervaller. Den för avfrostning nödvändiga värmeenergin kan även i detta fall uttagas ur reservoaren 90, utan att behöva uttaga värmeenergi ur rummet via den första värmeväxlaren 20 för avfrostning av den andra värmeväxlaren 30. Genom reduktionen av tidsintervallet fram till den fullständiga kondenseringen av det i reservoaren 90 förhandenvarande andra värmebärarmediet 80, kan för avfrostningen av den andra värmeväxlaren 30 även värmeenergin ur den vid avfrostningen av den andra värmeväxlaren 30 uppträdande fasväxlingen av det andra värmebärarmediet 80 från den flytande fasen till den fasta fasen tillhandahållas som extra värmeenergi. Därutöver säkerställs genom en extra uppvärmningsanordning 140, att det andra värmebärarmediet 80 inte i sin fasta fas i reservoaren 90 uppdäms och leder till skador genom överladdning.This ensures that, for example, within a temperature range of -7 ° C to + 7 ° C, in which a frequent icing of the second heat exchanger 30 takes place, so that it must be defrosted in particularly short time intervals. The heat energy required for defrosting can also in this case be taken out of the reservoir 90, without having to take out heat energy from the room via the first heat exchanger 20 for defrosting the second heat exchanger 30. By reducing the time interval until the complete condensation in the reservoir 90 is present. second heat carrier medium 80, for the defrosting of the second heat exchanger 30, the heat energy from the phase change occurring during the defrosting of the second heat exchanger 30 from the liquid heat carrier medium 80 from the liquid phase to the solid phase can also be provided as additional heat energy. In addition, an additional heating device 140 ensures that the second heat carrier medium 80 is not dammed in its solid phase in the reservoir 90 and leads to damage due to overcharging.

I en särskilt fördelaktig utföringsform uppvisar reservoaren 90 vid en nominell effekt av ca 10 kW av värmepumpskretsloppet 10 ett lagringsinnehåll av ca 7,5 liter, för att tillhandahålla en värmeenergi av ca 2500 kJ för avfrostning av den andra värmeväxlaren 20. Vidare skall därvid påpekas att den ovan nämnda energin och/eller reservoarens 90 lagringsinnehåll är avsedda som exempel.In a particularly advantageous embodiment, at a nominal power of about 10 kW of the heat pump circuit 10, the reservoir 90 has a storage content of about 7.5 liters, to provide a heat energy of about 2500 kJ for defrosting the second heat exchanger 20. It should further be pointed out that the above-mentioned energy and / or the storage contents of the reservoir 90 are intended as examples.

Figur 4 visar en schematisk planvy av den i figur 3 visade lagringsanordningen 40. I reservoaren 90 är därvid den tredje värmeväxlaren 35 anordnad ungefär i mitten med avseende på en total höjd H av reservoaren 90. Alternativt är det även tänkbart att den tredje värmeväxlaren 35 är anordnad i ett bottenområde 120 hos reservoaren 90. 14 Värmeväxlaren 35 uppvisar därvid en första rörsektion 115, vilken är slangformigt ledd genom reservoaren 90. En andra rörsektion 116 är rätlinjigt utformad. Naturligtvis är det även tänkbart att den första rörsektionen 115 är ledd i spiralform elleri bågar i reservoaren 90. Genom den bågformiga utformningen av den första rörsektionen 115 kan en rörlängd av den tredje värmeväxlaren 35, vilken förlöper i reservoaren 90, förlängas, så att en på den första rörsektionen 115 anordnad värmeöverföringsyta hos den tredje värmeväxlaren 35 är utökad. Den andra rörsektionen 116 tjänar till att anordna in- och utgång till den tredje värmeväxlaren 35 på samma sida. Därvid kan den geometriska utformningen av rörsektionen 115, 116 anpassas till ett fasväxelförhållande hos det andra värmebärarmediet 80, för att således optimalt gestalta fasväxlingen tidsmässigt och energetiskt med avseende på avfrostningen av den andra värmeväxlaren 30.Figure 4 shows a schematic plan view of the storage device 40 shown in Figure 3. In the reservoir 90, the third heat exchanger 35 is arranged approximately in the middle with respect to a total height H of the reservoir 90. Alternatively, it is also conceivable that the third heat exchanger 35 is arranged in a bottom area 120 of the reservoir 90. The heat exchanger 35 then has a first pipe section 115, which is tubularly guided through the reservoir 90. A second pipe section 116 is rectilinearly shaped. Of course, it is also conceivable that the first pipe section 115 is guided in a spiral shape or in arcs in the reservoir 90. Due to the arcuate design of the first pipe section 115, a pipe length of the third heat exchanger 35, which extends in the reservoir 90, can be extended, so that a the heat transfer surface provided by the first pipe section 115 of the third heat exchanger 35 is extended. The second pipe section 116 serves to provide inlet and outlet to the third heat exchanger 35 on the same side. Thereby, the geometric design of the pipe section 115, 116 can be adapted to a phase change ratio of the second heat carrier medium 80, so as to optimally shape the phase change in time and energy with respect to the defrosting of the second heat exchanger 30.

Figur 5 visar en schematisk planvy av lagringsanordningen 40 i en ytterligare utformning. I denna utformning är den tredje värmeväxlaren 35 rörformigt ledd längs med en kantsektion 135 hos reservoaren 90. Därvid är kantsektionen 135 anordnad angränsande till skulderelementen 110 på reservoaren 90. Därigenom kan en särskilt enkelt utformad tredje värmeväxlare 35 tillhandahållas, vars rörlängd respektive värmeöverföringsyta är särskilt hög.Figure 5 shows a schematic plan view of the storage device 40 in a further design. In this design, the third heat exchanger 35 is tubularly guided along an edge section 135 of the reservoir 90. In this case, the edge section 135 is arranged adjacent to the shoulder elements 110 on the reservoir 90. Thereby a particularly simply designed third heat exchanger 35 can be provided, whose pipe length and heat transfer surface are .

Claims

15 Patent claims

A heat pump circuit (10) for a heating system for a building, wherein a first heat exchanger (20), a second heat exchanger (30), a compressor (15) and an expansion device (25) are provided, the first heat exchanger (20) being fluidly connected to the compressor (15) and to the expansion device (25) by means of a first heat carrier medium (70) for forming a high pressure area (95), the second heat exchanger (30) being fluidly connected by means of the first heat carrier medium (70) to the compressor (15). ) and with the expansion device (25) for forming a low-pressure area (100), characterized in that a third heat exchanger (35) is provided, the third heat exchanger (35) being arranged between the first heat exchanger (20) and the expansion device (25). ) and fluidly connected to the heat exchanger (20) and the expansion device (25) by the first heat carrier medium (70), a storage device (40) having a capture device (85) and a reservoir (90) wherein the capture device (85) is arranged on the second heat exchanger (30) and connected to the reservoir (90), the second heat exchanger (30) being configured to extract from a environment (75) a second heat carrier medium (80), wherein the capture device (85) is configured to receive the second heat carrier medium (80) on the second heat exchanger (30) and transport it to the reservoir (90), the third heat exchanger (35) being arranged at the reservoir (90), the third heat exchanger (35) is configured to provide a heat exchange between the first heat carrier medium (70) and the second heat carrier medium (80).

Heat pump circuit (10) according to claim 1, characterized in that the storage device (40) is arranged substantially in the direction of gravity below the second heat exchanger (30). 16

Heat pump circuit (10) according to claim 1 or 2, characterized in that the storage device (40) is substantially in the form of a vessel or vessel.

Heat pump circuit (10) according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the second heat exchanger (30) has a first projection surface (A30) in the gravitational direction, the catching device (85) having a second projection surface (A85) in the gravitational direction, the the first projection surface (A30) is mainly located entirely in the second projection surface (A85).

Heat pump circuit (10) according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the reservoir (90) has a predefined storage content for storing the second heat carrier medium (80), a side of the reservoir (90) facing away from the storage content being a insulating layer (105) provided, the insulating layer (105) being designed to reduce a heat transfer between the environment (75) and the second heat carrier medium (80) and / or between the environment (75) and the third heat exchanger (35).

Heat pump circuit (10) according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the storage device (40) has at least one material with an elasticity, which is chosen in such a way that the storage device (40) can withstand an expansion of the second heat carrier medium (80). in a solid material state, the material preferably having at least one plastic material, preferably at least polypropylene and / or polyethylene.

Heat pump circuit (10) according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the second heat carrier medium (80) mainly has water as material, preferably in a concentration of at least 60 percent, in particular at least 85 percent, most preferably at least 99 percent .

Heat pump circuit (10) according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the reservoir (90) has a drain opening (106), the drain opening (106) being arranged in the reservoir 90 in such a way that a superfluous part of the second heat carrier medium ( 80) can be led away from the reservoir (90). 17

Heat pump circuit (10) according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the third heat exchanger (35) comprises at least one pipe section, the pipe section being arranged at least in part at an edge section of the reservoir (90) and / or at least in part in a bottom area. (120) of the reservoir (90) and / or is helically and / or arcuately shaped.

Heat pump circuit (10) according to any one of claims 1 to 9, characterized in that a heating device (140) is provided, which is arranged and formed in the storage device for heating the second heat carrier medium (80) in the reservoir (90).

A method of operating a heat pump circuit (10) according to any one of claims 1 to 10, wherein in a first operating state of the heat pump circuit (10), the compressor (15) transports the first heat carrier medium (70) compressed to the first heat exchanger (20). ), the first heat exchanger medium (70) being transported cooled from the first heat exchanger (20) to the second heat exchanger (30), the second heat exchanger medium (70) being extracted at the second heat exchanger (30) by the cooled first heat exchanger medium (70). the environment (75), the second heat carrier medium (80) being led into the reservoir (90), the second heat carrier medium (80) being heated in the reservoir (90), the compressor (15) transporting the first heat carrier medium (70) in a second operating state compressed to the second heat exchanger (30), wherein at the third heat exchanger (35) the first heat carrier medium (70) is heated by the second heat carrier medium (80).

Method according to claim 11, characterized in that the second heat transfer medium (80) is extracted from the environment (75) at the second heat exchanger (30) by a phase transition from a gaseous phase to a liquid phase and / or solid phase.