DE2758773A1

DE2758773A1 - Bivalente heizanlage

Info

Publication number: DE2758773A1
Application number: DE19772758773
Authority: DE
Inventors: Erich Poehlmann
Original assignee: SCHNEIDER KG ASK A
Current assignee: SCHNEIDER KG ASK A
Priority date: 1977-12-29
Filing date: 1977-12-29
Publication date: 1979-07-05
Also published as: DE2758773C2; US4312476A

Description

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Anmelder: ASK August Schneider KG, Kulmbach

Bivalente Heizanlage

Die Erfindung bezieht sich auf eine bivalente Heizanlage mit einer direkt befeuerten Absorbtionswärmepumpe, deren Kältemittelkreislauf über Wärmetauscher mit einem Heizmittelkreislauf zur Raumheizung gekoppelt ist.

Die bekannten Heizanlagen mit einer Wärmepumpe haben bis zu einer Außentemperatur von -3°C eine ausreichende Leistungsziffer, die einen wirtschaftlich vertretbaren Wirkungsgrad im Vergleich zum Aufwand ergibt. Man hat daher bei bekannten Heizanlagen eine zusätzliche konventionelle Heizung, z.B. eine Öl- oder Gasheizung, für den bivalenten alternativen Betrieb unterhalb einer Außentemperatur von -3 C in Betrieb vorgesehen, die leistungsmäßig so ausgelegt sein sollte, daß sie den Wärmebedarf eines zu beheizenden Objektes bei mitlaufender Wärmepumpe anteilig und im alternativen Betrieb voll decken kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Heizanlage der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, daß sie ohne eine entsprechende Überdimensionierung der Wärmepumpe und ohne zusätzliche konventionelle Heizung in der Lage ist, den Wärmebedarf eines zu beheizenden Objektes unabhängig von der Außentemperatur zu decken.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch bei einem vorbestimmten Wert der Außentemperatur die Brennstoffzufuhr zum Brenner der Wärmepumpe erhöhende und deren Kältemittelkreislauf vom Wärmepumpenbetrieb auf reinen Wärmetauscherbetrieb umschaltende Steuermittel,

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Diese Steuermittel bestehen nach einer Erfindungsvarianten aus den Kältemittelkreislauf der Wärmepumpe unterbrechende und den Vorlaufzweig des Wärmetauschers der Wärmepumpe zwischen dem Generator und dem Absorber überbrückende Ventile.

Bei einer zweiten Ausführungsvarianten bestehen diese Steuermittel aus einem dem Kältemittelkreislauf der Wärmepumpe unterbrechenden Ventil, einer ventilgesteuerten den Verdampfer der Wärmepumpe überbrückenden Leitung, ein den Vorlauf ziwschen dem Generator und dem Absorber unterbrechenden weiteren Ventil sowie einerdie Vorlaufleitung zwischen Generator und dem weiteren Ventil mit der Kältemittelleitung verbindenden ebenfalls ventilgesteuerten umgehungsleitung.

Die genannten Ventile werden nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung alle von einem auf eine vorbestimmte Außentemperatur ansprechende Schalteinrichtung umgesteuert.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird es möglich, durch geringen Mehraufwand an Steuermitteln und Leitungen eine Wärmepumpe der eingangs beschriebenen Art beim Absinken der Außentemperatur unter einen vorbestimmten Wert (-3 C) vom Wärmepumpenbetrieb auf reinen Wärmetauscherbetrieb entsprechend einer konventionellen Heizung umzuschalten, so daß der Aufwand für eine zusätzliche konventionelle Heizung entfällt.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele erfindunsgemäß ausgebildeter bivalenter Heizanlagen schematisch dargestellt.

Es zeigen

Fig. 1 eine Ausführung gemäß der Erfindungsvarianten I₁ Fig. 2 eine Ausführung gemäß der Erfindungsvarianten 2.

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Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Wärmepumpe besteht aus dem Gasbrenner 1, dem Generator 2, in dem sich ein Ammoniak/Wasser-Kältemittelgemisch befindet, einem Kältemittelkreislaui 3» der einen Kondensator k und einen Verdampfer 5 sowie einen Absorber 6 enthält, wobei letzterer über die Vorlauf leitung 7 für arme Lösung und die Rücklaufleitung 8 für reiche Lösung mit dem Generator 2 verbunden ist. Die Vor- und Rücklauf leitungen 7, 8 sind zwischen Generator und Absorber 6 über einen Wärmetauscher 9 geführt. Außerdem ist in der Vorlaufleitung 7 ein Drosselventil 10 und in der Rücklaufleitung 8 eine Pumpe 11 vorgesehen.

Ein Ileizmittelkreislauf 13, der eine Umwälzpumpe 1** sowie mehrere Raumheizkörper 15 aufweist, ist über einen Wärmetauscher 16 mit dem Kondensator k und über einen weiteren Wärmetauscher 17» der als Rieseltauscher ausgebildet ist, mit dem Absorber 6 gekoppelt.

In den Kältemittelkreislauf 3 ist zwischen dem Verdampfer 5 und dem Absorber 6 ein Magnetventil 18 und ein weiteres Magnetventil 19 in der Vorlauf leitung 7 zischen dem Generator 2 und dem Wärmetauscher 9 eingeschaltet. Außerdem ist eine den Wärmetauscher 9 und das Drosselventil 10 überbrückende Umgehungsleitung 20 vorgesehen, die ein weiteres Magnetventil 21 enthält. Die Magnetventile 18 und 19 werden durch einen bei einer vorbestimmten Außentemperatur ansprechenden Temperaturschalter 22 geschlossen und das Magnetventil 21 geöffnet. Außerdem wird die Leistung des Brenners 1 auf einen höheren, beispielsweise vierfachen Wert erhöht. Es ist jedoch im Rahmen der Erfindung avich eine temperaturabhängige stufenlose Erhöhung der Brennstoffzufuhr zum Brenner 1 möglich.

Bis zu der Umschalttemperatur wird die dargestellte Wärmepumpe in bekannter Weise betrieben. Nach der Umschaltung, die eine Unterbrechung des Kühlmittelkreislaufes 3 und des Vorlaufes für arme Lösung sowie eine Überbrückung des Wärmetauschers 9

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naohtrÄQlloh geändert

und des Drosselventiles 10 zur Folge hat, wird das in dem Kiihlmlttelgemlsch enthaltene Ammoniak aus dem Gemisch ausgetrieben und an der kältesten Stelle des Kreislaufes, nämlich im Verdampfer 5 gesammelt. Dadurch befindet sich nur noch weitgehend reines Wasser im Generator, das durch die Pumpe 11 über den ersten Teil des Vorlaufes 7, die Umgehungsleitung 20, den Absorber 6 und die Rücklaufleitung 8 umgewälzt wird, wobei der Absorber 6 zusammen mit dem Rieselwärmetauscher 17, den Wärmetausch zwischen dem Primärkreislauf und dem Heizmittelkreislauf 13 tibernimmt.

Beim Zurückschalten auf Wärmepumpenbetrieb gelangt das im Verdampfer 5 angesammelte Ammoniak in den Absorber 6 und dient dort zur Anreicherung des über den Kältemittelkreislauf geförderte Kältemittelgemisch. Damit ist der Wärmepumpenbetrieb wieder hergestellt.

Bei der in Fig. 2 schematisch dargestellten Ausführungsform ist das Magnetventil 18 zwischen dem Drosselventil 12 und dem Kondensator k angeordnet. Anstelle der Umgehungsleitung 20 und des Magnetventils 21 gemäß Fig. 1 ist an den Kältemittelkreislauf 3 zwischen dem Kondensator 4 und dem Magnetventil 18 eine Umgehungsleitung 23 mit einem Magnetventil 2k angeschlossen, die in den Vorlauf 7 zwischen dem Absorber 6 und dem Drosselventil 10 mündet. Eine weitere Umgehungsleitung 25 mit einem zusätzlichen Magnetventil ist an den Vorlauf 7 zwischen dem Generator 2 und dem Magnetventil angeschlossen und mündet zwischen einem Rückschlagventil 27 und dem Kondensator k in den Kältemittelkreislauf 3·

Bei dieser Ausführungsform werden über den diü" Außentemperatur erfassenden Temperaturschalter 22 bei Unterschreiten des Sollwertes die Magnetventile 18 und 19 geschlossen und das

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geändert

Magnetventil 26 geöffnet. Gleichzeitig wird auch hier die Brennstoffzufuhr zum Brenner 1 erhöht. Nach Unterbrechung des Kältemittelkreislaufes 3 wandert das Ammoniak aus dem Absorber 6 wiederum in den Verdampfer 5· Das im Kältemittelkreislauf verbleibende Wasser wird nun von der Pumpe 11 über den Kondensator 4, die Umgehungsleitung 23, den Absorber 6 und den Rücklauf 8 umgewälzt. Dabei erfolgt der Wärmeaustausch zum Heizmittelkreislauf 13 über den dem Kondensator It zugeordneten Wärmetauscher 16 und den dem Absorber 6 zugeordneten Rieseiwärmetauscher 17. Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 steht beim Ausfuhrungsbeispiel nach Fig.2 im Wärmetauscherbetrieb zusätzlich zum Wärmetauscher 17 auch der Wärmetauscher 16 zur Verfügung.

Die erfindungsgemäße Heizanlage läßt sich in an sich bekannter Weise natürlich auch in Kühlbetrieb umschalten, so daß die Anlage bedarfsweise zum Heizen bzw. Kühlen von Räumen benutzt werden kann.

k Patentansprüche 2 Figuren

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Claims

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(p. Bivalente Heizanlage mit einer direkt befeuerten Absorbtionswärmepumpe» deren Kältemittelkr#4elauf über Wärmetauscher mit einem Heizmittelkreislauf zur Raumheizung gekoppelt ist, gekennze i oh η et durch bei einem vorbestimmten Wert der Außentemperatur die Brennstoffzufuhr zum Brenner (l) der Wärmepumpe erhöhende und deren Kältemittelkreislauf (3) vom Wärmepumpenbetrieb auf reinen Wärmetauscherbetrieb umschaltende Steuermittel.
2. Bivalente Heizanlage nach Anspruch i, gekennzeichnet durch den Kältemittelkreislauf (3) der Wärmepumpe unterbrechende und den Vorlaufzweig des Wärmetauschers zwischen dem Generator und dem Absorber Überbrückende Ventile (18,19,21).
3. Bivalente Heizanlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein den Kältemittelkreislauf unterbrechendes Ventil (18), eine ventilgesteuerte, den Verdampfer (5) überbrückende Leitung (23)» ein den Vorlauf zwischen dem Generator und dem Absorber unterbrechendes weiteres Ventil (19) sowie eine an den Vorlauf (7) zwischen dem Generator (2) und dem Magnetventil (26) angeschlossene und zwischen einem Rückschlagventil (27) und dem Kondensator (k) in den Kältemittelkreislauf (3) mündende durch ein Magnetventil (26) gesteuerte Umgehungsleitung (25).

k. Bivalente Heizanlage nach Anspruch 1 und 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetventile (18,19»21 bzw. 18,19» 24,26) durch einen die Außentemperatur erfassenden Temperaturschalter (22) schaltbar sind.

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