DE2641065A1 - COMPRESSION HEAT PUMP - Google Patents
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Description
3353 Bad Gandershelm, 10. Septo 19763353 Bad Gandershelm, Sept 10th 1976
Postfach 129P.O. Box 129
Hohenhofen 5Hohenhofen 5
Telefon: (05382) 2842Telephone: (05382) 2842
Telegramm-Adresse: Siedpatent BadgandershelmTelegram address: Siedpatent Badgandershelm
Unsere Aklen-Nr. 2506/60Our acycle no. 2506/60
MESSIERMESSIER
Patentgesuch vom 10. September 1976Patent application dated September 10, 1976
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MESSIERMESSIER
38, avenue Pierre 1er de Serbie 75008 Paris/ FRANKREICH 38, avenue Pierre 1er de Serbie 75008 Paris / FRANCE
Die Erfindung betrifft eine ein Kühlfluid enthaltende Kompressionswärmepumpe, die in Serie wenigstens einen Wärmetauscher, in dem das Kühlfluid überschüssige Wärme absorbiert, die von einem von einer Kältequelle herrührende Wärme führenden Fluid befördert wird, eine Kompressorgruppe, wenigstens einen zweiten Wärmetauscher, in dem das Kühlfluid von seiner Wärme an einen Nutzkreis abgibt, und einen Entspanner aufweist, der den Rücklauf des Kühlfluids in den ersten Wärmetauscher bewirkt. Unter einem Fluid wird jedes strömende oder strömfähige Medium verstanden, das in derartigen Kreisen angewandt werden kann, insbesondere Flüssigkeiten und Gase.The invention relates to a cooling fluid containing a Compression heat pump, which has at least one heat exchanger in series, in which the cooling fluid absorbs excess heat, conveyed by a fluid carrying heat originating from a cold source, a compressor group, at least one second heat exchanger, in which the cooling fluid releases its heat to a useful circuit, and has an expander which causes the cooling fluid to flow back into the first heat exchanger. A fluid is any flowing or flowable medium understood that can be applied in such circles, in particular Liquids and gases.
Kühlkreisläufe, die üblicherweise Wärmepumpen genannt werden, werden immer häufiger eingesetzt in Systemen zur Gewinnung und Ausnutzung von in jedem Erzeuger-Speicher, gebildet z.B. durch die Umgebungsluft, vorhandener Wärmeenergie oder zurCooling circuits, which are usually called heat pumps, are increasingly used in extraction systems and utilization of the heat energy present in each generator store, formed e.g. by the ambient air, or for
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Bankkonto: Norddeutsche Landesbank. Rliale Bad Gandershelm. Kto.-Nr.22.118.970 - Postsdieddtonto: Hannover 66715Bank account: Norddeutsche Landesbank. Rliale Bad Gandershelm. Account number 22.118.970 - Postsdieddtonto: Hannover 66715
Wärmeabfuhr z.B. aus Räumen, in denen Datenverarbeitungsanlagen Wärme abgeben, oder aus der Ganzheit der natürlichen Elemente, wie z.B. freifließenden Grundwasser und dem Boden (geothemische Quellen) und solchen, deren thermische Eigenschaften ihre Verwendung als Kühlquelle einer Heizungsinstallation und/oder Klimatisationsanlage für industrielle oder private Räume interessant machen.Heat dissipation e.g. from rooms in which data processing systems emit heat, or from the entirety of the natural Elements such as free flowing groundwater and the soil (geothermal springs) and those whose thermal properties their use as a cooling source of a heating installation and / or air conditioning system for industrial or make private spaces interesting.
In solchen Systemen zur Ausnutzung und Anwendung der thermischen Eigenschaften einer Kältequelle ist letztere oft einer Wärmequelle zur indirekten Benutzung mittels eines Wärmetauschers gleichgestellt, z.B. für die Erhitzung von Wasser eines Kreises zur Erzeugung von Heizungswasser für Gebäude oder für einen Zentralheizungskreis.In such systems for exploiting and applying the thermal properties of a cold source, the latter is often equated to a heat source for indirect use by means of a heat exchanger, e.g. for heating Water of a circuit for the production of heating water for buildings or for a central heating circuit.
Die Erfindung betrifft solche Wärmepumpen, insbesondere Kompressionswärmepumpen, die allein oder in Verbindung mit einem zusätzlichen Dampferzeuger in diesen Installationen eingesetzt werden. Wärmepumpen des bekannten Typs, die die Wärmemengen von einer Kältequelle aufnehmen, um sie auf ein ITutzfluid zu übertragen, die die Wärmemengen in die Räume überträgt, sind, in bekannter Art, thermisch mit einem Kühlkreis für die Kältequelle mittels eines ersten Wärmetauschers verbunden, in dem das in der Wärmepumpe zirkulierende Kühlfluid die überschüssige Wärme absorbiert, die durch das von dem Kühlkreislauf der Kältequelle herrührende Fluid befördert wird, wobei diese Wärme an einen STutzkreis abgegeben wird, z.B. an einen Zentralheizungskreis, mittels wenigstens eines zweiten Wärmetauschers. Insbesondere ist eine Kompressionswärmepumpe zusammengesetzt aus einer Kompressor-Einheit, die das Kühlfluid, welches die Wärmeenergie an den Nutzkreis mithilfe des zweiten Wärmetauschers abgibt, zu einem Kondensator überführt. Am Ausgang des zweiten Wärme-The invention relates to such heat pumps, in particular compression heat pumps, alone or in conjunction with an additional steam generator can be used in these installations. Heat pumps of the known type that use the Absorb amounts of heat from a cold source in order to transfer them to an IT usable fluid that carries the amounts of heat into the rooms transfers are, in a known way, thermally with a cooling circuit for the cold source by means of a first heat exchanger connected, in which the cooling fluid circulating in the heat pump absorbs the excess heat carried by the fluid coming from the cooling circuit of the cold source This heat is given off to a support circuit, e.g. to a central heating circuit, by means of at least a second heat exchanger. In particular, a compression heat pump is composed of a compressor unit, which the cooling fluid, which gives off the thermal energy to the utility circuit with the aid of the second heat exchanger, to transferred to a capacitor. At the outlet of the second heat
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tauschers strömt das kondensierte Kühlfluid in einen dritten Wärmetauscher, in dem es nochmals Wärme abgibt, und dann in einen Entwässerer, um schließlich zu einem Entspanner zu gelangen. Nach dem Durchlauf durch den Entspanner strömt das Kühlfluid in gasförmigem Zustand weiter, wobei es in dem ersten Wärmetauscher Wärme von dem die Wärme transportierenden Fluid absorbiert, das in dem Kühlkreis der Kältquelle zirkuliert. Das Kühlgas, das vom ersten Wärmetauscher kommt, wird daraufhin während seines Durchlaufes durch den dritten Wärmetauscher überhitzt und sodann schließlich zur Kompressoranordnung geleitet.exchanger, the condensed cooling fluid flows into a third Heat exchanger, in which it gives off again heat, and then into a dehydrator, to finally to an expander reach. After passing through the expander, the cooling fluid continues to flow in the gaseous state, whereby it is in the first heat exchanger absorbs heat from the heat-transporting fluid that is in the cooling circuit of the cold source circulates. The cooling gas that comes from the first heat exchanger is then, as it passes through the third Heat exchanger overheated and then finally passed to the compressor arrangement.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Wärmepumpe der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der ein größerer Verstärkungsgrad als bei bekannten Wärmepumpen erreicht wird, wobei wesentliche Einsparungen beim Verbrauch im Antrieb der Kompressoreinheiten erzielt werden können, die bei dem derzeitigen Stand der Technik noch starke Energieverbraucher sind.The object of the invention is to create a heat pump of the type mentioned at the outset with which a greater degree of amplification is achieved than in known heat pumps, with Substantial savings in consumption in the drive of the compressor units can be achieved in the current state of the art are still strong energy consumers.
Diese Aufgabe wird bei einer Wärmepumpe der eingangs gaiannten Art, welche wenigstens einen ersten Wärmetauscher, eine Kompressorgruppe, wenigstens einen zweiten Wärmetauscher und einen Entspanner aufweist, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der erste Wärmetauscher oder die Anordnung, die die parallel angeordneten ersten Wärmetauscher bilden, verbunden ist mit einer Gruppe von Kompressoren unter Zwischenschaltung eines statothermischen Kompressors, der andererseits den zweiten Wärmetauscher oder die Anordnung, die die z.B. parallel angeordneten zweiten Wärmetauscher bilden, mit dem Entspanner verbindet, daß sie am Ausgang der Kompressorgruppe ein erstes Dreiwegeventil, das gestattet, das Kühlfluid zumThis task is performed in a heat pump of the type mentioned above, which has at least one first heat exchanger, has a compressor group, at least one second heat exchanger and an expander, achieved according to the invention by that the first heat exchanger or the arrangement which form the first heat exchangers arranged in parallel is connected is with a group of compressors with the interposition of a statothermal compressor, on the other hand the second heat exchanger or the arrangement that forms the second heat exchangers arranged e.g. in parallel with the Expander connects that they have a first three-way valve at the output of the compressor group, which allows the cooling fluid to
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statothermischen Kompressor und dann direkt in den zweiten Wärmetauscher abzuleiten, und am Ausgang des zweiten Wärmetauschers ein zweites Dreiwegeventil aufweist, das gestattet, das Kühlfluid direkt in den Entspanner abzuleiten, wobei der statothermische Kompressor mit statischen mechanischen Mitteln versehen ist, die eine Vorkompression des Kühlfluids vor Eingang in die Kompressorgruppe und gleichzeitig eine Erhöhung ihrer Temperatur durch Absorption der von dem von dem zweiten Wärmetauscher oder den zweiten Wärmetauschern herkommenden und zum Entspanner geleiteten Kühlfluid beförderten Wärme bewirkt.statothermal compressor and then directly into the second Derive heat exchanger, and at the output of the second heat exchanger has a second three-way valve which allows the cooling fluid to be diverted directly into the expander, the statothermal compressor with static mechanical means is provided, which precompression of the cooling fluid before entering the compressor group and at the same time an increase in their temperature by absorption of that of the second heat exchanger or the second Heat exchangers coming from and conveyed to the expander cooling fluid causes heat.
Im Normalbetrieb, d.h. wenn der Nutzkreis die gesamte Wärme dem vom Kompressor kommenden wärmeführende Fluid entnimmt, bewegt sich das erste Dreiwegeventil in die Stellung, in der das gesamte Kühlfluid zum zweiten Wärmetauscher geleitet wird. Das zweite Dreiwegeventil bewegt sich in die Stellung, bei der das gesamte Kühlfluid zum statothermischen Kompressor zurückgeführt wird. Wenn jedoch die Temperaturen in Höhe des zweiten Wärmetauschers oder der zweiten Wärmetauscher niedriger sein können wegen eines geringeren Wärmebedarfs für das wärmeführende Fluid des Nutzkreises, dann erreicht man größere Einsparungen im Verbrauch, indem man das Kühlfluid durch das erste Dreiwege-' ventil in den statothermischen Kompressor und von da aus in den zweiten Wärmetauscher und indem man das Kühlfluid durch das zweite Dreiwegeventil direkt in den Entspanner leitet.In normal operation, i.e. when the useful circle covers the entire Removes heat from the heat-carrying fluid coming from the compressor, the first three-way valve moves into the Position in which all of the cooling fluid is directed to the second heat exchanger. The second three-way valve moves in the position in which the entire cooling fluid to statothermal Compressor is returned. However, if the temperatures in the amount of the second heat exchanger or the second heat exchanger can be lower because of a lower heat requirement for the heat-carrying fluid of the Useful circle, greater savings in consumption can be achieved by passing the cooling fluid through the first three-way ' valve into the statothermal compressor and from there into the second heat exchanger and by directing the cooling fluid through the second three-way valve directly into the expander.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der statothermische Kompressor durch statische, rein mechanische Mittel gebildet, die durch ihre alleinige Anwesenheit und Ausgestaltung die Doppelfunktion der Vorkompression und der Erhöhung der Temperatur des KühlfluidsAccording to a preferred embodiment of the invention is the statothermal compressor by static, pure mechanical means are formed which, through their sole presence and configuration, have the dual function of precompression and increasing the temperature of the cooling fluid
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sicherstellen, das in die Kompressorgruppe geleitet wird»ensure that it is fed into the compressor group »
Bei dieser "bevorzugten Ausgestaltung sind die mechanischen, statischen Mittel des statothermischen Kompressors so ausgebildet, daß sie einen Austauschuberhitzer aufweisen, dessen leitung, die Kühlfluid dem Kompressor zuführt, aus einem konvergierenden Bauteil aufgebaut ist, das die Torkompression bewirkt.In this "preferred embodiment, the mechanical, static means of the statothermal compressor designed so that they have a replacement superheater, whose line, which supplies the cooling fluid to the compressor, is made up of a converging component that provides the door compression causes.
Zur Bildung des konvergierenden Bauteils kann jeder Strömungskanal eingesetzt· werden, dessen Querschnitt sich in der Bewegungsrichtung des Fluids verringert.To form the converging component, any flow channel can be used whose cross-section differs decreased in the direction of movement of the fluid.
Das Profil in Längsrichtung des konvergierenden Bauteils kann einen konischen Abschnitt aufweisen oder z.B. einen parabolischen oder hyperbolischen Abschnitt.The longitudinal profile of the converging member may have a conical section or e.g. a parabolic or hyperbolic section.
•In einer sehr einfachen Ausführungsform der Erfindung ist der konvergierende Bauteil in Form eines kegelstumpfförmigen Strömungskanals ausgebildet.• In a very simple embodiment of the invention is the converging component in the form of a frustoconical Formed flow channel.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind die beiden Dreiwegeventile durch eine Betätigungsvorrichtung gekoppelt, die eine gleichzeitige Betätigung ermöglicht.In one embodiment of the invention, the two three-way valves coupled by an actuating device that enables simultaneous actuation.
An Hand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, sollen besonders vorteilhafte Merkmale, Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden. In der Zeichnung ist nach Art eines Blockschaltbildes ein erfindungsgemäßer Kühlmittelkreis dargestellt.On the basis of the drawing, which shows an embodiment of the invention, particularly advantageous features Developments and refinements of the invention are explained and described in more detail. According to Art a block diagram of a coolant circuit according to the invention is shown.
Die Wärmepumpe weist einen ersten Wärmetauscher 1 auf, in den bei 2 das wärmeführende Fluid des Kreises zum Ab-The heat pump has a first heat exchanger 1, in which at 2 the heat-carrying fluid of the circuit is
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kühlen der Kältequelle, auch Kühlquelle genannt, einströmt (z.B. das Wasser eines geschlossenen oder halbgeschlossenen hydraulischen Kreises, das die die Kühlquelle für die Wärmepumpe "bildende Verknüpfung der natürlichen Elemente bewirkt, wobei dieses Wasser z.B. die Temperatur des etwas unterhalb des Erdbodens befindlichen Grundwassers hat), wobei das wärmeführende Fluid bei 3 zur Kühlquelle zurückströmt, nachdem es einen Teil seiner Wärme an das Kühlfluid abgegeben hat (, das z.B. ein Preon sein kann, das unter der Bezeichnung "R 22" bekannt geworden ist), das von einem Entspanner 4- kommt und das unter Aufnahme von Wärme verdampft.cooling the cold source, also called cooling source, flows in (e.g. the water of a closed or semi-closed hydraulic circuit, which brings about the link between the natural elements forming the cooling source for the heat pump, where this water has, for example, the temperature of the groundwater slightly below the ground), where the heat-carrying fluid flows back to the cooling source at 3 after it has given up part of its heat to the cooling fluid has (which can e.g. be a Preon, which has become known under the name "R 22"), which is used by a relaxer 4- comes and that evaporates while absorbing heat.
Das Kühlfluid, das z.B. am Ausgang des EntspannersThe cooling fluid, e.g. at the outlet of the expander
4 eine Temperatur von -7°C aufweist, steht unter einem Druck von 5 bar und einer Temperatur von +7 C am Ausgang des ersten Wärmetauschers 1 und wird anschließend dem statothermischen Kompressor zugeführt, der eine äußere Umhüllung4 has a temperature of -7 ° C, under a pressure of 5 bar and a temperature of +7 C at the outlet of the first heat exchanger 1 and is then supplied to the statothermischen compressor comprising an outer U m hüllung
5 aufweist, in der ein Strömungskanal 6 mit einem kegelstumpf förmigen Verlauf angeordnet ist, diernsin konvergierendes Bauteil bildet und &4-e das Kühlfluid zu einem Kompressor 7 treibt, der von einem Motor 8 angetrieben ist.5, in which a flow channel 6 with a truncated cone shaped course is arranged, diernsin converging Component forms and & 4-e the cooling fluid to one Compressor 7 drives, which is driven by a motor 8.
Das Vorhandensein des konvergierenden Bauteiles 6 bewirkt die Umsetzung der absorbierten Wärmemenge und eines Teiles der kinetischen Energie der Kühlfluidströmung in Druck. Die Kühlfluidströmung verläßt den statothermischen Kompressor bei einer Temperatur -und einem Druck, die erheblich größer sind als die entsprechende Werte am Eingang, wobei die Erhöhung der Temperatur im wesentlichen auf die Übertragung der Wärme auf das Kühlfluid zurückzuführen ist, die von dem komprimierten Kühlfluid herrührt, das in der durch den kegelstumpf förmigen Strömungskanal 6 und durch die äußere Umhüllung 5 des statothermischen Kompressors umgrenzten Leitung 15 zirkuliert. Diese Wärmeübertragung erfolgt durch die Wandung des konvergierenden Bauteils 6 hindurch. Das Kühl-The presence of the converging component 6 causes the implementation of the amount of heat absorbed and part of the kinetic energy of the cooling fluid flow in pressure. The cooling fluid flow leaves the statothermal compressor at a temperature and a pressure which are considerably greater than the corresponding values at the input, whereby the increase the temperature is essentially due to the transfer of heat to the cooling fluid from the compressed cooling fluid originates in the through the frustoconical flow channel 6 and through the outer envelope 5 of the statothermal compressor circumscribed line 15. This heat transfer occurs through the Wall of the converging component 6 through. The cooling
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fluid wird zur Kompressorgruppe 7 geleitet. Die Wandung des konvergierenden Bauteils 6 besteht aus einem Werkstoff, der eine gute thermische Leitfähigkeit besitzt und so den Wärmeaustausch begünstigt, und kann Radiatorrippen besitzen.fluid is directed to the compressor group 7. The wall of the converging component 6 consists of a material which has good thermal conductivity and thus favors heat exchange, and can have radiator fins.
Am Ausgang des Kompressors 7 ist ein Dreiwegeventil 13 vorgesehen, mit dem das komprimierte Kühlfluid in verschiedene Richtungen geleitet werden kann, entweder direkt zum Kondensator 9, wobei es seine Wärme an einen Kreislauf einer Zentralheizung durch Zwischenfügung eines zweiten Austauschkondensators 10 abgibt, der bei 11 das wärmeführende Fluid des Zentralheizungskreislaufs aufnimmt, das dann bei 12 in Richtung der zu erwärmenden Räumlichkeiten ausströmt, oder zum statothermischen Kompressor 5,6, durch dessen Leitung 15 das Kühlfluid hindurchströmt, um anschließen dem zweiten Austauschkondensator 10 zugeführt zu werden.A three-way valve 13 is located at the outlet of the compressor 7 provided, with which the compressed cooling fluid can be directed in different directions, either directly to the Condenser 9, whereby it transfers its heat to a central heating circuit by inserting a second replacement condenser 10 releases, which receives at 11 the heat-carrying fluid of the central heating circuit, which then at 12 flows in the direction of the premises to be heated, or to the statothermal compressor 5,6, through its Line 15 through which the cooling fluid flows in order to subsequently be fed to the second replacement condenser 10.
In analoger Weise gestattet ein zweites Dreiwegeventil 14, das am Ausgang des zweiten Austauschkondensators 10 angeordnet ist, das Kühlfluid entweder zur Leitung 15 des statothermischen Kompressors 5,6 und dann zum Entspanner 4 oder direkt zum Entspanner 4 zu leiten, der in den beiden Fällen das Kühlfluid unter einem Druck von 29 bar und einer Temperatur von ungefähr 400C aufnimmt und dann an den ersten Wärmetauscher 1 mit einer Temperatur von -7 C zurückgibt.In an analogous manner, a second three-way valve 14, which is arranged at the outlet of the second exchange condenser 10, allows the cooling fluid either to line 15 of the statothermal compressor 5, 6 and then to the expander 4 or directly to the expander 4, which in both cases Absorbs cooling fluid under a pressure of 29 bar and a temperature of approximately 40 0 C and then returns to the first heat exchanger 1 with a temperature of -7 C.
Die beiden Dreiwegeventile 13 und 14 sind an eine nicht weiter dargestellte Steuer- oder Betätigungsanordnung angeschlossen, die die gleichzeitige Ansteuerung oder Betätigung beider Yentile ermöglicht derart, daß dann, wenn das Dreiwegeventil 13 direkt den Kompressor 7 mit dem zweiten Wärmetauscher 10 verbindet, das Dreiwegeventil 14 das Kühlfluid zum statothermischen Kompressor 5,6 leitet, wobei die Anordnung e.inen ersten Kreislauf bildet, und dann, wenn das Dreiwegeventil 13 das komprimierte Kühlfluid zum stato-The two three-way valves 13 and 14 are connected to a control or actuation arrangement not shown, which enables the simultaneous control or actuation of both Y-valves in such a way that when the three-way valve 13 directly connects the compressor 7 to the second heat exchanger 10, the three-way valve 14 connects the cooling fluid to the statothermal compressor 5,6 conducts, the arrangement e. forming a first circuit, and if that Three-way valve 13 the compressed cooling fluid to the stato-
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thermischen Kompressor 5,6 leitet, das Dreiwegeventil 14 den zweiten Wärmetauscher 10 direkt mit dem Entspanner 4 verbindet, wobei diese Anordnung einen zweiten Strömungskreis bildet.thermal compressor 5, 6 conducts, the three-way valve 14 directs the second heat exchanger 10 to the expander 4 connects, this arrangement forming a second flow circuit.
Wenn der erste Kreislauf vom Kühlfluxd durchströmt wird, verläßt es den statothermischen Kompressor 5,6 mit einem Druck von 11 bar und einer Temperatur von 3O°C, wobei die Erhöhung der Temperatur im wesentlichen dem Wärmeübergang entspricht, der von dem die Leitung 15 zum Rücklauf zum Entspanner 4 durchströmenden Kühlfluid herrührt. Nachdem das Kühlfluid von dem Kompressor auf einen Druck von 29 bar und eine Temperatur von 7O0G gebracht ist, wird das komprimierte Kühlmittel zum zweiten Wärmetauscher 10 geleitet, den es unter einem Druck von angenähert 29 bar und einer Temperatur von 5O0C verläßt, um die Leitung 15 zu durchströmen und zum Entspanner 4 bei einer Temperatur von 40 C abzuströmenWhen the first circuit is traversed by the cooling flux, it leaves the statothermal compressor 5.6 at a pressure of 11 bar and a temperature of 30 ° C., the increase in temperature essentially corresponding to the heat transfer from which the line 15 to the return line to the expander 4 is due to the cooling fluid flowing through. After the cooling fluid from the compressor to a pressure of 29 bar and a temperature is brought from 7O 0 G, the compressed refrigerant is led to the second heat exchanger 10, which it under a pressure of approximately 29 bar and a temperature of 5O 0 C leaves, in order to flow through the line 15 and to flow off to the expander 4 at a temperature of 40.degree
Wenn hingegen der zweite Kreislauf von dem Kühlfluid durchströmt wird, verläßt es den statothermischen Kompressor 5,6 unter einem Druck in der Größenordnung von 15 "bar und einer Temperatur von angenähert 400C aufgrund der Wirkung einer Wärmeübertragung, die weniger groß ist als die vorhergegangene, da sie VQn dem auf 29 "bar bei einer Temperatur von 70°C komprimierten Kühlfluid herrührt, das die Leitung 15 durchströmt und am Ausgang des Kompressors unbedingt bei bar liegen muß, was im behandelten Ausführungsbeispiel deshalb gewählt worden ist, um ein gutes Arbeiten der Wärmepumpe sicherzustellen. Nachdem das komprimierte Kühlfluid die Leitung 15 durchströmt hat, strömt es bei einer Temperatur von 600C zum zweiten Wärmetauscher 10, von dem es auf eine Temperatur von 4O0C heruntergekühlt wird, um von dort direkt zum Entspanner 4 geleitet zu werden.In contrast, if the second circulation is flowed through by the cooling fluid, it leaves the statothermischen compressor 5.6 under a pressure in the order of 15 "bar and a temperature of approximately 40 0 C due to the effect of heat transfer, which is less great previously gone than the , since it comes from the cooling fluid compressed to 29 "bar at a temperature of 70 ° C, which flows through line 15 and must necessarily be at bar at the outlet of the compressor, which was therefore chosen in the exemplary embodiment discussed in order to ensure that the Ensure heat pump. After the compressed refrigerant fluid has passed through the line 15, it flows at a temperature of 60 0 C to the second heat exchanger 10 from which it is cooled to a temperature of 4O 0 C, to be directed from there directly to the expander. 4
In einer üblichen Anordnung einer Wärmepumpe, die einen einfachen dritten Wärmetauscher oder Überhitzer an OrtIn a common arrangement a heat pump has a simple third heat exchanger or superheater in place
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und Stelle des statothermischen Kompressors gemäß der Anmeldung hat, stellt sich der Druck des Kühlmittels auf einen zwischen ungefähr 5 oder 6 bar liegenden Wert ein, wobei er die Zahlenwerte von Druck und Temperatur, die vorhin als Beispiel angegeben worden sind, annimmt. Dies hat zur Folge, daß die Kompressorgruppe den Druck der Flüssigkeit auf 2,Sr bar anheben muß, während dann, wenn der erste Strömungskreislauf der Wärmepumpe gemäß der Erfindung geschlossen ist, der Kompressor den Druck des Fluides auf 18 bar anheben muß, wobei die Temperaturen bei 700C bzw. 5O0C am Eingang und am Ausgang des zweiten Wärmetauschers liegen".and place of the statothermal compressor according to the application, the pressure of the coolant adjusts itself to a value between approximately 5 or 6 bar, whereby it assumes the numerical values of pressure and temperature which have been given above as an example. This has the consequence that the compressor group must raise the pressure of the liquid to 2, Sr bar, while when the first flow circuit of the heat pump according to the invention is closed, the compressor must raise the pressure of the fluid to 18 bar, the temperatures are at 70 0 C and 50 0 C at the inlet and at the outlet of the second heat exchanger ".
Schließlich liegen die gleichen Parameter bei Werten von 14 bar, 600C und 40 C, wenn der zweite Kreis geschlossen ist. Die unbestreitbaren Vorteile der Wärmepumpe nach der Erfindung liegen somit in der Erhöhung des Vergrößerungsgrades und in den sehr wichtigen Einsparungen, die im Bereich des den Kompressor antreibenden Motors erhalten werden. Aber darüber hinaus erreicht man zusätzliche Einsparungen am Motor 8, der den Kompressor 7 antreibt, da die Bedürfnisse des Hutzkreislaufes erfüllt werden können mit den Temperature! am Eingang und am Ausgang auf dem Niveau des zweiten Wärmetauschers, wobei der zweite Stromkreis geschlossen ist.Finally, the same parameters are at values of 14 bar, 60 ° C. and 40 ° C. when the second circuit is closed. The undeniable advantages of the heat pump according to the invention are thus the increase in the degree of enlargement and the very important savings obtained in the area of the motor driving the compressor. But in addition, you achieve additional savings on the motor 8, which drives the compressor 7, since the needs of the Hutzkreislauf can be met with the temperature! at the inlet and at the outlet at the level of the second heat exchanger, the second circuit being closed.
In an sich bekannter Weise-wird der Kreislauf des Fluids, das die Wärme abgibt, im entgegengesetzten Sinne bewerkstelligt wie der Kreislauf des Fluids, das die Wärme in dem ersten und zweiten Wärmetauscher sowie in dem statothermischen Kompressor aufnimmt.In a manner known per se, the cycle of Fluids that give off the heat, in the opposite sense accomplished like the circulation of the fluid, which the heat in the first and second heat exchangers as well as in the statothermal Compressor picks up.
Die Wärmepumpe gemäß der Erfindung kann vorteilhaft zwischen dem statothermischen Kompressor und dem Entspanner mit einer Entwässerungseinrichtung mit einem Schauglas für das Fluid und mit einem Solenoid-Ventil versehen sein.The heat pump according to the invention can advantageously be placed between the statothermal compressor and the expander be provided with a drainage device with a sight glass for the fluid and with a solenoid valve.
Die Regelung der Wärmepumpe kann mit Hilfe einer Viel-The heat pump can be controlled with the help of a variety of
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zahl von an sich bekannten Mitteln "bewerkstelligt werden, wobei die Wärmepumpe auch eine selbst Wärme erzeugende (autothermogene) Wärmepumpe sein kann.number of means known per se "can be implemented, whereby the heat pump can also be a self-generating (autothermogenic) heat pump.
Beispielsweise kann die Drehzahl des Motors der Kompressorgruppe durch einen allgemein üblichen Drehzahlregler geregelt werden, und zwar in Abhängigkeit von dem Zustand des Kühlfluids am Ausgang des Kondensators 9» der mittels einer Sonde gemessen werden kann.For example, the speed of the motor of the compressor group can be controlled by a generally customary speed controller are controlled, depending on the state of the cooling fluid at the outlet of the condenser 9 »the can be measured by means of a probe.
Paten'r. nwälteGodfather lawyers
'Jipi.-lng. Horst Rose Dipl.-Ing. P ei er Kosel'Jipi.-lng. Horst Rose Dipl.-Ing. P ei er Kosel
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Claims (5)
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