SE463533B - Anording foer temperaturbaserad koeldmediestyrning vid en vaermepump - Google Patents

Description

463 10 15 20 25 30 35 533 2 seringstrycket och därmed en minskning av värmefaktorn.

I detta konventionella system, som arbetar med expansions- ventil, finns dessutom oftast en köldmediebehållare mellan kondensor och ventil för att möjliggöra nöjaktigt kon- denseringstryck vid olika medietemperaturer. Behållaren har då även funktionen att förse expansionsventilen med köldmedium i flytande form. Köldmediebehållaren utgör ett tryckkärl för höga tryck med de risker ett sådant kärl innebär.

Sammanfattningsvis uppvisar den kända konstruktionen följande nackdelar: a) Dåligt utnyttjande av förångar- och kondensorytor. b) Expansionsventilens överhettning varierar med förångningstemperaturen. -c) Flytande kondensering är ej möjlig. d) Stor överhettningszon i förångaren medför risk för dålig oljeretur till kompressorn samt varmare drift för kompressorn än vad som är lämpligt. e) Onödigt stora köldmediemängder erfordras i syste- met.

Uppfinningen har till ändamål att eliminera ovan nämnda olägenheter. Detta har uppnåtts genom att i till kondensorvärmeväxlaren ingående värmebärarledning är anord- nad en första temperaturkännare och i från kondensorupp- värmeväxlaren utgående köldmedieledning är anordnad en andra temperaturkännare, vilka båda via ett temperatur- jämförande reglerdon är anslutna till strypventilens reglerdon i och för reglering av strypventilens öppnings- grad i avhängighet till avvikelser från önskat förinställt värde på den inbördes temperaturdifferensen mellan mät- ställena för de båda temperaturkännarna, varvid styrningen är avpassad att öka strypventilens öppningsgrad vid ökning av sagda temperaturdifferens och minska dess öppnings- grad vid minskning av sagda temperaturdifferens.

Uppfinningen beskrives i det följande med hänvisning till bifogade ritning, på vilken: 10 15 20 25 30 35 3 _Fig 1 schematiskt visar en värmepump av tidigare känd typ och Fig 2, likaledes schematiskt, visar en värmepump enligt uppfinningen.

I de båda figurerna på ritningen har motsvarande komponenter i de olika utföringsformerna getts samma hän- visningsbeteckningar.

Den i fig 1 schematiskt visade värmepumpen uppvisar en köldmedieledning N, i vilken ett köldmedium i med pilar markerad riktning transporteras från en kompressor C genom en kondensor D, vilken tjänstgör som värmeväxlare för överförande av värme från mediumet i ledningen N till en värmebärare M, som exempelvis kan ingå i ett radiator- system till en byggnad för dess uppvärmning. Mediumet i ledningen, som fram till kondensorn D befinner sig i gasform, kondenseras och uppsamlas i ett tryckkärl E, varifrån vätskeformigt medium transporteras vidare i rikt- ningen av pilen F till en expansionsventil G, vars öpp- nings- och stängningsrörelser styres medelst en på den från föràngaren A utgående ledningsdelen befintlig tryck- kännare 1, som i det visade exemplet består av en bulb.

Vid uppvärmning av bulben 1 till en förutbestämd över- hettningstemperatur bringas expansionsventilen G att öppna.

I den som förångare tjänande värmeväxlaren A överföres värme till mediumet i ledningen L från en värmeavgivande anordning L. Vidare föres mediumet från förångaren A genom vätskeavskiljare B före det att mediumet åter införes i kompressorn C. De nackdelar som denna anordning är för- knippad med jämfört med uppfinningsföremålet framgår av beskrivningsinledningen.

Vid utförandet enligt fig 2, som motsvarar uppfin- ningsföremålet, är expansionsventilen G i föregående exempel ersatt med en ventil H, som styrs från en reglercentral RC. RC är förbunden med två temperaturkännare t] resp tu, av vilka t1 är placerad i värmebärarens M flöde till kondensorn och tu är placerad i köldmedieflödet från kon- densorn. RC reglerar genom att öppna eller strypa H köld- 463 535 10 15 20 25 30 35 4 mediemängden genom kondensorn D så, att en konstant tempera- turdifferens Dt är lika med Tu minus T1 erhålles. Kondensorns värmeupptagande yta kan i detta system alltid utnyttjas maximalt, samtidigt som en viss säkerställd underkylning alltid erhålles. kan hållas så låg som möjligt med ökad värmefaktor som följd.

Förångaren A kommer i detta system, Detta gör att kondenseringstemperaturen att arbeta utan överhettningszon och genomströmmas av underkyld köldmedie- vätska, vilket innebär ett effektivt utnyttjande av hela förångarytan.

I en värmeväxlare J på sugledningen till kompressorn C avges överskottsvärme från det redan i kondensorn under- kylda köldmediet och säkerställer att torr mättad gas kan inströmma i kompressorn.

B är en vätskeavskiljare för kompressorn och utgör samtidigt systemets köldmedierecipient. En värmeväxlare K i denna kan här underkyla köldmediet maximalt innan detta via ventilen H strömmar in i föràngaren. Regler- centralen RC reagerar lämpligen så på temperaturdifferens mellan mätpunkterna T1 och Tu så, att ventilens H öppnings- grad minskas när temperaturdifferensen minskar och omvänt.

Dessutom är reglercentralens Dt och därmed ventilen H lämpligen manuellt inställbar. Lämpligen är i ledningen N efter kondensorn D anordnat ett siktfönster, genom vilket kan konstateras huruvida vätskan i denna ledning föreligger i gasform, vätskeform eller bådadera samtidigt. Bästa driftförhållanden erhålles om ventilen H regleras så, att så lite vätska som möjligt kvarstår i kondensorn D och att mediumet förekommer i vätskeform omedelbart efter kondensorn, vilket förhållande kan konstateras råda när ventilen H inställs så att det ej längre förekommer några gasblåsor i den genom siktfönstret synliga vätskan.

Genom den nya anordningen erhålles en konstant under- kylning av köldmedievätskan från kondensorn, och därigenom kan alltid kondensorns yta utnyttjas maximalt för konden- sering, samtidigt som förángaren alltid förses med maximalt 10 465 5335 5 underkyld vätska, som genomströmmar densamma och utnyttjar hela förångarytan, utan någon överhettningszon. Detta innebär att de båda värmeväxlarytorna utnyttjas maximalt.

Dessutom möjliggöres flytande kondensering. Högre värme- faktor än tidigare erhålles. Genom att kompressorn arbetar kallare än vid den kända anordningen erhåller denna längre livslängd. Genom effektivare oljeretur i kompressorn för- hindras effektivt haveri på grund av oljebrist. Dessutom krävs mindre mängd köldmedium i systemet.

'Uppfinningen är ej begränsad till det enda såsom exempel ovan beskrivna och på ritningen visade utförandet, utan kan varieras till sina detaljer inom ramen för efter- följande patentkrav utan att uppfinningens grundtanke därmed frångås.

Claims (4)

10 15 20 25 '30 CN PATENTKRAV

1. '1. vid en värmepump, i vars köldmediekrets en ingår i följd Anordning för temperaturbaserad köldmediestyrning en som förångare tjänande värmeväxlare (A), en kompressor (C), en som kondensor tjänande värmeväxlare (D) och en reglerbar strypventil (H), k ä n n e t e c k n a d därav, att i till kondensorvärmeväxlaren (D) ingående värmebärarledning (M) är anordnad en första temperatur- kännare (t1) och i från kondensoruppvärmeväxlaren (D) utgående köldmedieledning (N) är anordnad en andra tempe- raturkännare (tu), vilka båda via ett temperaturjämförande reglerdon (RC) är anslutna till strypventilens (H) regler- don (M) i och för reglering av strypventilens (H) öppnings- grad i avhängighet till avvikelser från önskat förinställt värde på den inbördes temperaturdifferensen mellan mät- ställena för de båda temperaturkännarna, varvid styrningen är avpassad att öka strypventilens (H) öppningsgrad vid ökning av sagda temperaturdifferens och minska dess öpp- ningsgrad vid minskning av sagda temperaturdifferens. k ä n -

2. Anordning enligt patentkrav 1 _, n e t e c k n a d därav, att strypventilens öppnings- grad är manuellt inställbar genom reglering av sagda temperaturdifferens.

3. Anordning enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n - n e t e c k n a d därav, att köldmedieledningen efter kondensorn (D) är försedd med ett siktfönster eller dylikt för att i samband med manuell injustering av strypventilen (H) möjliggöra fastställande av tillståndet i köldmedie- ledningen (M), dvs huruvida gas förekommer i denna ledning eller_ej.

4. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d därav, att anordningar (J, K) förefinnes för värmeväxling mellan den från kondensorn (D) utgående köldmediereturledningen och den till komp- ressorn ingående köldmedieledningen.