DE2945529A1

DE2945529A1 - Hot water system with vessel and refrigerator as heat pump - has compressor and evaporator with condenser submerged in second vessel

Info

Publication number: DE2945529A1
Application number: DE19792945529
Authority: DE
Inventors: Bruno 7441 Wolfschlugen Kümmerle
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-11-10
Filing date: 1979-11-10
Publication date: 1981-05-21

Abstract

The hot water production system consists of a hot water vessel and a refrigeration machine acting as a heat pump. The refrigeration machine incorporates a compressor connected to the output of an evaporator. There is a condenser connected between the input of the evaporator and the output of the compressor. It functions as a heat exchanger and is located inside the hot water vessel. There is a second vessel (50) containing cold water, which is incorporated in a hot or cold water and hot water auxiliary circuit (54). This circuit takes cold water from the second vessel and feeds back water of a higher temperature. The evaporator (32) of the refrigerator machine (30) and the heat exchanger (41) are submerged in the cold water vessel.

Description

WarmwasserbereiterWater heater

Die Erfindung bezieht sich auf einen Warmwasserbereiter, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Art.The invention relates to a water heater, of the type defined in the preamble of claim 1.

Ein bekannter Warmwasserbereiter dieser Art (DE-GM 78 29 991) weist im Bereich des Verdampfers einen zugeordneten Ventilator sowie Zulufteintrittsöffnungen und etwa auf gleicher Höhe an einer anderen Gehäuseseite Abluftaustrittsöffnungen auf, wobei mittels des Ventilators durch die Zulufteintrittsöffnungen Umgebungsluft angesaugt, im Durchgang durch den Verdampfer unter Wärmeabgabe an diesen und durch das Gehäuse des Warmwasserbereiters hindurchgeführt und sodann durch die Abluftaustrittsöffnungen abgegeben wird. Bei diesem Konzept wird also die in der Umgebungsluft enthaltene Wärme im Verdampferbereich .dazu genutzt, die zur Verdampfung des flüssigen Kältemittels notwendige Verdampfungswärme zur Verfügung zu stellen.A known water heater of this type (DE-GM 78 29 991) has an associated fan in the area of the evaporator as well as air inlet openings and approximately at the same height on another side of the housing exhaust air outlet openings, wherein Ambient air is sucked in by means of the fan through the air inlet openings, in the passage through the evaporator passing heat to this and through the housing of the water heater and then through the exhaust air outlet openings is delivered. With this concept, the heat contained in the ambient air is in the evaporator area .Used to make the evaporation heat necessary for the evaporation of the liquid refrigerant available place.

Ein derartiger Warmwasserbereiter scheitert oder führt zumindest zu großen Schwierigkeiten dann, wenn man z.B. in herunterzukühlendem Kühlwasser enthaltene Wärmeenergie nutzen will oder wenn man einen Kreislauf zur Verfügung hat, in dem ein Medium mit zumindest geringfügiger Erwärmung umläuft.Such a water heater fails or at least leads to great difficulties if, for example, one is in wants to use thermal energy contained in cooling water to be cooled down or if one has a circuit available in which a medium with at least slight heating circulates.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Warmwasserbereiter der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Art so auszubilden, daß mit möglichst einfachen und billigen Mitteln im Bereich des Warmwasserbehälters eine Wärmerückgewinnung möglich ist und insbesondere ein Anschluß an einen Kuhlkreislauf oder Heizkreislauf möglich ist, der ein flussiges Medium, z.B. Wasser, mit nur geringen Wärmegraden führt, wobei diesem Medium die darin enthaltene Wärmeenergie möglichst nutzbringend entzogen wird.The invention is based on the object of a water heater the type defined in the preamble of claim 1 so that with the simplest and cheapest possible Means in the area of the hot water tank heat recovery is possible and in particular a connection to one Cooling circuit or heating circuit is possible, the one liquid medium, e.g. water, with only low degrees of heat, whereby this medium contains the thermal energy it contains is withdrawn as profitably as possible.

Die Aufgabe ist bei einem Warmwasserbereiter der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch wird erreicht, daß die Wärmeenergie eines Mediums, welches im Kaltwasserbehälter zirkuliert, in Form von Verdampfungswärme über den Verdampfer dem Kältekreislauf nutzbringend zugeführt und mithin zur Erhitzung des Mediums im Warmwasserbehälter verwendet werden kann. Dabei führt im Bereich des Kaltwasserbehälters, also verdampferseitig, eine Abkühlung bereits um nur wenige Temperaturgrade zu einem hohen Energiegewinn, und zwar aufgrund der besonderen Eigenschaften der als Wärmepumpe arbeitenden Kältemaschine j denn bekanntlich hat eine Kältemaschine eine ca. 20% höhere Wärmeleistung als Kälteleistung. Dies macht es also möglich, schon bei geringer Abkühlung des im Kaltwasserbehälter geführten und mit dem dortigen Verdampfer in Berührung stehenden Mediums dort, wo Flüssigkeit, insbesondere Wasser, möglichst hoch zu erwärmen ist, also innerhalb des Warmwasserbehälters, eine wesentlich stärkere Erhitzung zu erreichen, z.B. auf Heizungsvorlauftemperaturen in der Größenordnung z.B. zwischen etwa 50⁰C und 60 C. Zugleich sind dadurch die Voraussetzungen dafür geschaffen, im Kaltwasserbehälter und/oder Warmwasserbehälter einen Zusatzwärmeaustauscher vorzusehen. Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei der der Zusatzwärmeaustauscher im Kaltwasserbehälter angeordnet ist und mit seinem Zulauf und Ablauf in das Innere des Warmwasserbehälters einmundet und im Zulauf oder insbesondere im Ablauf eineThe object is achieved in a water heater of the type mentioned according to the invention by the features in the characterizing part of claim 1. This ensures that the thermal energy of a medium which circulates in the cold water tank, in the form of heat of vaporization via the evaporator, can be usefully supplied to the refrigeration circuit and can therefore be used to heat the medium in the hot water tank. In the area of the cold water tank, i.e. on the evaporator side, cooling by just a few degrees of temperature leads to a high energy gain, due to the special properties of the cooling machine working as a heat pump because, as is well known, a cooling machine has an approx. 20% higher thermal output than cooling output. This makes it possible, even with a slight cooling of the medium in the cold water tank and in contact with the evaporator there, where liquid, in particular water, needs to be heated as high as possible, i.e. within the hot water tank, to achieve a significantly higher level of heating, e.g. to heating flow temperatures in the order of magnitude, for example between approximately 50 ^° C. and 60 C. At the same time, this creates the conditions for providing an additional heat exchanger in the cold water tank and / or hot water tank. An embodiment is particularly advantageous in which the additional heat exchanger is arranged in the cold water tank and with its inlet and outlet opens into the interior of the hot water tank and one in the inlet or in particular in the outlet

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Zirkulationspumpe aufweist. Bei dieser Gestaltung wird also das im Inneren des Warmwasserbehälters befindliche, warme Wasser dem Zusatzwärmeaustauscher im Inneren des Kaltwasserbehälters als dort für den Verdampfungsprozess erforderliche Verdampfungswärme zugeführt. Im Bereich des Warmwasserbehälters nicht genutzte, bereitgestellte Wärmeenergie kommt somit doch noch zur Nutzung.Has circulation pump. With this design, i.e. the inside of the hot water tank, warm water to the additional heat exchanger inside the cold water tank as there for the evaporation process required heat of evaporation supplied. Thermal energy provided that is not used in the area of the hot water tank can still be used.

Besonders vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Ansprüchen 2 - 5. Die Anordnung der Kältemaschine unterhalb der beiden Behälter hat den Vorteil, daß z.B. aus Transportgründen beide Behälter leicht von der Kältemaschine abgetrennt werden können, überdies sind dann die Voraussetzungen dafür geschaffen, in jeden Behälter von oben her einen Zusatzwärmeaustauscher einbringen zu können, z.B. eine elektrische Zusatzheizwendel, oder eine Heizwendel zum Anschluß einer Fußbodenheizung oder eines Heizkörpers o.dergl. Das Einsetzen derartiger Zusatzwärmeaustauscher in Form von Tauchkörper von oben her in den Behälter ist bei der häufig niedrigen Raumhöhe, insbesondere Kellerhöhe, dann nicht möglich, wenn die Behälter zuzüglich Sockelteil bereits die gesamte Raumhöhe ausfüllen. Die trennbare Gestaltung macht ein Einsetzen der Zusatzwärmeaustauscher möglich, bevor die Behälter auf die Kasteneinheit darunter aufgesetzt werden. Ferner ist es durch die Gestaltung auch möglich, z.B. nur die untere Kasteneinheit ohne darüber befindliche Behälter, wie auch umgekehrt, zu liefern und zu montieren.Particularly advantageous embodiments emerge from claims 2-5. The arrangement of the refrigeration machine below the two containers has the advantage that e.g. For reasons of transport, both containers can easily be separated from the refrigeration machine, and the prerequisites for entering each container from above are then created to be able to bring in an additional heat exchanger, e.g. an additional electrical heating coil, or a heating coil for connecting underfloor heating or a radiator or the like. The insertion of such additional heat exchangers in the form of immersion bodies from above into the container is common in the low room height, especially basement height, is not possible if the container plus the base part already has the fill in the entire height of the room. The separable design makes the additional heat exchangers can be inserted before the containers are placed on the box unit below. Furthermore, it is also possible due to the design, e.g. only the lower box unit without containers above it, and vice versa, to deliver and assemble.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Ansprüchen 6-9.Further advantageous embodiments emerge from claims 6-9.

Der vollständige Wortlaut der Ansprüche ist vorstehend allein zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen nicht wiedergegeben, sondern lediglich durch Nennung der Anspruchsnummer darauf Bezug genommen, wodurch jedoch alle diese Anspruchsmerkmale als an dieser Stelle ausdrücklich und wesentliche Offenbarungsteile offenbart zu gelten haben.The complete wording of the claims is not reproduced above, solely to avoid unnecessary repetition, but only by naming the claim number Reference is made to it, whereby all of these claim features are express and essential at this point Parts of the disclosure disclosed have to apply.

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Weitere Einzelheiten und insbesondere Vorteile des erfindungsgemäßen Warmwasserbereiters ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.Further details and in particular advantages of the invention Water heater result from the following description.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die
Zeichnung zeigt eine schematische Seitenansicht eines Warmwasserbereiters, integriert in einen Heizkreislauf.The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment shown in the drawing. the
The drawing shows a schematic side view of a water heater integrated into a heating circuit.

Der gezeigte Warmwasserbereiter, der statt Wasser natürlich in gleicher Weise auch andere Flüssigkeiten erwärmen oder
erhitzen kann, weist einen Warmwasserbehälter 10 auf, der
als Wasserspeicher gestaltet ist und dessen Wandung 11
ringum z.B. mit einem besonderen Kunststoffschaum isoliert ist. Der Warmwasserbehälter 10 ist mit einem ZulaufanschluB 12, mit einer Entleerung 13 und mit einem AblaufanschluB 14 versehen. Über diese Anschlüsse ist an den Warmwasserbehälter 10 beim gezeigten Ausführungsbeispiel ein Heizkörper 15
mittels einer Vorlauf leitung 16 mit Absperrventil 17 und
mittels einer Rücklaufleitung 18 angeschlossen. Die Vorlaufleitung 16 ist über einen Mischer 19 geführt, der in üblicher Weise innerhalb einer Kurzschlußleitung 20 eines Heizkessels 21 sitzt. Zu diesem Kreislauf gehören ferner ein Ausdehnungsgefäß 22 und ein Sicherheitsventil 23.The water heater shown, which of course heats other liquids in the same way instead of water or
can heat, has a hot water tank 10, which
is designed as a water reservoir and its wall 11
is insulated with a special plastic foam, for example. The hot water tank 10 is provided with an inlet connection 12, with an emptying 13 and with an outlet connection 14. In the exemplary embodiment shown, a heating element 15 is connected to the hot water tank 10 via these connections
by means of a flow line 16 with shut-off valve 17 and
connected by means of a return line 18. The flow line 16 is passed through a mixer 19, which is seated in the usual manner within a short-circuit line 20 of a heating boiler 21. An expansion vessel 22 and a safety valve 23 also belong to this circuit.

Ober den Zulaufanschluß 12 tritt relativ kaltes Rücklaufwasser in das Innere 24 des Warmwasserbehälters 10 ein. Im Inneren 24 wird das Wasser in noch zu beschreibender Weise erwärmt. Das erwärmte Wasser tritt als Heizwasser mit einsr Vorlauftemperatur in der Größenordnung zwischen 50° und 60° C Ober den Ablaufanschluß 14 aus dem Warmwasserbehälter 10 aus und gelangt über die Vorlauf leitung 16 bei geöffnetem Absperrventil 17 in den Heizkörper 15, wo es unter Erwärmung des
Raumes abkühlt und über die Rücklaufleitung 16 wieder zurückgeführt wird.Relatively cold return water enters the interior 24 of the hot water tank 10 via the inlet connection 12. In the interior 24, the water is heated in a manner still to be described. The heated water occurs as heating water with a flow temperature of the order of between 50 ° and 60 ° C via the drain connection 14 from the hot water tank 10 and passes through the flow line 16 with the shut-off valve 17 open in the radiator 15, where it is heated by the
The room cools and is returned via the return line 16.

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Bestandteil des Warmwasserbereiters ist ferner eine als Wärmepumpe arbeitende Kältemaschine 30. Letztere weist einen Verdichter 31, einen Verdampfer 32, dessen Abgang 33 an den Verdichter 31 angeschlossen ist, und einen Kondensator auf. Der Kondensator 34 ist mit seinem Eingang 35 an den Verdichter 31 und mit seinem Ausgang 36 an den Eingang 37 des Verdampfers 32 angeschlossen, und zwar unter Zwischenschaltung eines Einspritz- oder Expansionsventiles 38.Part of the water heater is also a cooling machine 30 operating as a heat pump. The latter has a Compressor 31, an evaporator 32, the outlet 33 of which is connected to the compressor 31, and a condenser on. The condenser 34 is connected with its input 35 to the compressor 31 and with its output 36 to the input 37 of the evaporator 32, with the interposition of an injection or expansion valve 38.

Der Kondensator 34 ist als Wärmeaustauscher in Gestalt eines Wendelrohraustauschers 39 ausgebildet und im Inneren 24 des Warmwasserbehälters 10 angeordnet. Er führt innerhalb seiner Rohrleitung das Arbeitsmittel des Kältekreislaufes.The condenser 34 is in the form of a heat exchanger Helical tube exchanger 39 is formed and inside 24 of the hot water tank 10 is arranged. He leads within its pipeline is the working fluid of the refrigeration cycle.

Durch eine in der Zeichnung obere öffnung ist in den Warmwasserbehälter 10 von oben her noch ein zusätzlicher Tauchheizkörper 40 eingehängt, der z.B. elektrisch beheizt ist.The hot water tank is accessed through an opening at the top in the drawing 10 an additional immersion heater 40 hung from above, which is e.g. electrically heated.

Der Warmwasserbereiter weist neben dem Warmwasserbehälter einen zweiten Behälter auf, der als Kaltwasserbehälter 50 ausgebildet ist und als Kältespeicher dient. Vom Aufbau entspricht der Kaltwasserbehälter 50 zumindest in etwa dem Warmwasserbehälter 10. Form und Größe können gleich sein. Auch der Kaltwasserbehälter 50 führt im Inneren 51 Wasser. Auch eine andere Flüssigkeit ist möglich. Der Kaltwasserbehälter 50 ist mit einem Zulaufanschluß 52 und einem AblaufanschluB 53 versehen. An letztere ist ein Wasser führender Zusatzkreis 54 angeschlossen, welcher über eine Leitung 55 Kaltwasser aus dem Inneren 51 entnimmt und über eine Leitung 56 Wasser höherer Temperatur in das Innere 51 des Kaltwasserbehälters 50 zurückführt. Der Zusatzkreis 54 kann generell ein Kühlkreislauf oder auch ein Heizkreislauf sein. Letzteres ist schematisch dargestellt. Dieser Heizkreislauf weist innerhalb der Leitung 55 eine Zirkulationspumpe 57, ein Rückschlagdurchgangsventil 58,einen darauf folgenden Sonnenkollektor 59 sowie innerhalb der Leitung 56 einen Thermostaten 60 und ein von der Leitung 56 abzweigendesIn addition to the hot water tank, the water heater has a second tank, which is used as a cold water tank 50 is designed and serves as a cold store. The structure of the cold water tank 50 corresponds at least approximately to that Hot water tank 10. Shape and size can be the same. The cold water tank 50 also carries water inside 51. Another liquid is also possible. The cold water tank 50 is provided with an inlet connection 52 and an outlet connection 53 provided. A water-conducting additional circuit 54 is connected to the latter, which via a line 55 Cold water is withdrawn from the interior 51 and, via a line 56, water of higher temperature into the interior 51 of the cold water tank 50 returns. The additional circuit 54 can generally be a cooling circuit or a heating circuit. The latter is shown schematically. This heating circuit has a circulation pump 57 within the line 55 Check gate valve 58, a subsequent one Solar collector 59 and, within line 56, a thermostat 60 and one branching off from line 56

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Ausdehnungsgefäß 61 und Sicherheitsventil 62 auf. Der Zusatzkreis 54 führt über die Leitung 56 und den ZulaufanschluB 52 wärmeres, mittels des Sonnenkollektors 59 erwärmtes Wasser in das Innere 51 des Kaltwasserbehälters 50 ein. Dabei kann man beispielshalber davon ausgehen, daß in einem Sonnenkollektor 59 dieser Art das ganze 3ahr über Flüssigkeit zwischen z.B. minus 5 C und plus 10 C zur Verfugung steht, in der Sommerzeit sogar mit höherem Energieniveau. Expansion vessel 61 and safety valve 62. Of the Additional circuit 54 leads via the line 56 and the inlet connection 52 warmer, heated by means of the solar collector 59 Water into the interior 51 of the cold water tank 50. For example, it can be assumed that in a solar collector 59 of this type the whole 3 year over liquid between e.g. minus 5 C and plus 10 C for It is available, even with a higher energy level in summer.

Ein im Inneren 51 des Kaltwasserbehälters 50 eingebauter Zusatzwärmeaustauscher 63 mit Zulauf 64 und Ablauf 65 kann also durch das im Inneren 51 des Kaltwasserbehälters 50 befindliche Wasser aufgeheizt werden. Sowohl der Zulauf 64 als auch der Ablauf 65 mündet in das Innere 24 des Warmwasserbehälters 10 ein, so daß der Zusatzwärmeaustauscher vom in Inneren 24 des Warmwasserbehälters 10 befindlichen Wasser gespeist ist. Im Ablauf 65 befindet sich eine Zirkulationspumpe 66, die über einen Thermostaten 67 in Abhängigkeit von der Temperatur im Inneren 24 des Warmwasserbehälters 10 gesteuert wird.An additional heat exchanger 63 with inlet 64 and outlet 65 built into the interior 51 of the cold water tank 50 can thus be heated by the water located in the interior 51 of the cold water tank 50. Both the inlet 64 and the outlet 65 opens into the interior 24 of the hot water tank 10, so that the additional heat exchanger is fed from the inside 24 of the hot water tank 10 water. In the process 65 there is a Circulation pump 66 running through a thermostat 67 in Depending on the temperature inside 24 of the hot water tank 10 is controlled.

So wie der Kondensator 34 ist auch der Verdampfer 32 als vom Arbeitsmittel des Kältekreislaufes durchströmter Wärmeaustauscher in Gestalt eines Wendelrohraustauschers 41 ausgebildet. Er ist in das Innere 51 des Kaltwasserbehälters eingetaucht. Beide Wendelrohraustauscher 39 und 41 sind also als Tauchkörper gestaltet. Wie man sieht, tauchen diese von unten in das Innere 24 bzw. 51 ein. Die Kältemaschine 30 ist als in einem Gehäuse 42 enthaltene Kasteneinheit ausgebildet, die unterhalb des Warmwasserbehälters 10 und des Kaltwasserbehälters 50 angeordnet ist. Die Kasteneinheit ist dabei als Stand- und Befestigungssockel für beide darüberstehende Behälter 10 und 50 ausgebildet. Aus dem Gehäuse der Kasteneinheit sind lediglich der Verdampfer 32 und der Kondensator 34 überstehend herausgeführt.Like the condenser 34, the evaporator 32 is also as heat exchanger through which the refrigerant circuit's working fluid flows in the form of a helical tube exchanger 41. It is in the interior 51 of the cold water tank immersed. Both helical tube exchangers 39 and 41 are therefore designed as immersion bodies. As you can see, these emerge from down into the interior 24 or 51. The refrigeration machine 30 is designed as a box unit contained in a housing 42, which is arranged below the hot water tank 10 and the cold water tank 50. The box unit is as a stand and mounting base for both of them Containers 10 and 50 formed. Only the evaporator 32 and the are from the housing of the box unit Capacitor 34 led out protruding.

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Wie man erkennt, sind der Warmwasserbehälter 10 und der Kaltwasserbehälter 50 nebeneinander und dabei als Einheit oberhalb des Gehäuses 42 der Kasteneinheit angeordnet. Beide Behälter 10 und 50 sind von einem gemeinsamen Gehäuse 43 umgeben, welches als auf die untere Kasteneinheit aufgesetzter Aufsetzkasten ausgebildet ist. In dieser Weise bildet der gesamte Warmwasserbereiter, umgrenzt von dem Gehäuse 42 und dem Gehäuse 43, einen bausteinartigen Komplettkasten, dessen beide Einzelbausteine aus den von dem Gehäuse 42 sowie von dem Gehäuse 43 umgebenen Baugruppen bestehen. As can be seen, the hot water tank 10 and the cold water tank 50 are next to one another and thereby as a unit arranged above the housing 42 of the box unit. Both containers 10 and 50 are of a common housing 43 surrounded, which is designed as an attachment box placed on the lower box unit. That way forms the entire water heater, delimited by the housing 42 and the housing 43, a building block-like Complete box, the two individual modules of which consist of the modules surrounded by the housing 42 and by the housing 43.

Die Wirkungsweise der Kältemaschine 30 ist an sich geläufig. Vom Verdichter 31 wird in Pfeilrichtung dem Kondensator 34 im Warmwasserbehälter 10 Kältemittel, beispielsweise Frigen, in Dampfform mit relativ hoher Temperatur und hohem Druck zugeführt. Dieser Kältemitteldampf kondensiert im Kondensator 34 zu flüssigem Kältemittel unter Wärmeabgabe an das im Inneren 24 befindliche Wasser. Das Wasser wird dadurch innerhalb des Warmwasserbehälters 10 z.B. auf eine Vorlauftemperatur von 5O⁰C bis 60⁰C erwärmt, so daB also das über den Ablaufanschluß 14 und die Vorlaufleitung 16 dem Heizkörper 15 zugeführte Heizwasser auf die notwendige Vorlauftemperatur erwärmt ist. Das Rücklaufwasser gelangt über die Rücklaufleitung 18 und den ZulaufanschluB 12 wieder in das Innere 24 des Warmwasserbehälters 10 zurück.The mode of operation of the refrigeration machine 30 is known per se. From the compressor 31, the condenser 34 in the hot water tank 10 is supplied with refrigerant, for example refrigerant, in vapor form at a relatively high temperature and high pressure in the direction of the arrow. This refrigerant vapor condenses in the condenser 34 to form liquid refrigerant, giving off heat to the water located in the interior 24. The water is thereby heated within the hot water tank 10 for example to a flow temperature of 5O ⁰ C to 60 ⁰ C, so that is therefore heats the supplied through the drain port 14 and the flow line 16 to the heater 15 heating water to the required flow temperature. The return water returns to the interior 24 of the hot water tank 10 via the return line 18 and the inlet connection 12.

Das im Kondensator 34 kondensierte flüssige Kältemittel mit nunmehr relativ niedriger Temperatur und niedrigem Druck gelangt sodann vom Ausgang 36 des Kondensators 34 in Pfeilrichtung zum Einspritz- oder Expansionsventil 38. Dort erfolgt eine Dosierung und Drosselung des flüssigen Kältemittels, das sodann vom Einspritzventil 38 zum Verdampfer 32 geführt wird. In letzterem verdampft das flüssige Kältemittel, wobei es die dazu notwendige Verdampfungswärme dem im Inneren 51 des Kaltwasserbehälters 50 enthaltenen Wasser entzieht, welches über die Leitung 56 und den ZulaufanschluB 52 vomThe liquid refrigerant condensed in the condenser 34, now at a relatively low temperature and low pressure then passes from the outlet 36 of the capacitor 34 in the direction of the arrow to the injection or expansion valve 38. There takes place a metering and throttling of the liquid refrigerant, which is then passed from the injection valve 38 to the evaporator 32 will. In the latter, the liquid refrigerant evaporates, with the heat of evaporation necessary for this evaporating into the interior 51 of the cold water tank 50 removes water contained, which via the line 56 and the inlet connection 52 from

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Zusatzkreis 54 in das Innere 51 des Kaltwasserbehälters eingeleitet wird und welches als Kaltwasser über den AblaufanschluB 53 und die Leitung 55 mit Zirkulationspumpe 57 wieder aus dem Inneren 51 abgeführt wird. Das über den Zulaufanschluß 52 zugeführte, mittels des Sonnenkollektors 59 etwas erwärmte Wasser wird mithin im Inneren 51 des Kaltwasserbehälters 50 mittels des darin befindlichen Verdampfers 32 heruntergekühlt. Der im Verdampfer 32 entstehende Kältemitteldampf gelangt vom Verdampferabgang 33 zum Eingang des Verdichters 31, durch den der Verdichter den Kältemitteldampf ansaugt. Der Verdichter 31 setzt den Kältemitteldampf unter höheren Druck mit einhergehender Erwärmung und fördert ihn im geschlossenen Kreislauf wieder zum Kondensator 34.Additional circuit 54 is introduced into the interior 51 of the cold water tank and which is used as cold water via the outlet connection 53 and the line 55 with circulation pump 57 is discharged from the interior 51 again. That about the inlet connection 52 supplied water, which is somewhat heated by means of the solar collector 59, is therefore in the interior 51 of the cold water tank 50 cooled down by means of the evaporator 32 located therein. The resulting in the evaporator 32 Refrigerant vapor passes from the evaporator outlet 33 to the inlet of the compressor 31, through which the compressor draws in the refrigerant vapor. The compressor 31 puts the refrigerant vapor under higher pressure with accompanying heating and conveys it back to the condenser 34 in a closed circuit.

Mittels der Kältemaschine 30 wird mithin die im Wasser des Zusatzkreises 54 enthaltene, durch Sonnenkollektor 59 der Umgebung entzogene Wärme genutzt, nämlich dem Wasser im Inneren 51 des Kaltwasserbehälters 50 entzogen und durch die Pumpwirkung nach Wärmepumpenprinzip zum Erwärmen des im Inneren 24 des Warmwasserbehälters 10 zirkulierenden Heizwassers herangezogen. Dabei macht man sich die allgemein bekannte Tatsache zunutze, daß die Kältemaschine 30 eine ca. 20% höhere Wärmeleistung als Kälteleistung hat.By means of the refrigeration machine 30, the water contained in the water of the additional circuit 54 is thus generated by the solar collector 59 the heat extracted from the environment is used, namely extracted from the water inside 51 of the cold water tank 50 and through the Pump action according to the heat pump principle for heating the heating water circulating inside 24 of the hot water tank 10 used. This makes use of the well-known fact that the refrigerator 30 is a has approx. 20% higher heating capacity than cooling capacity.

Der in den Gehäusen 42 und 43 enthaltene Baustein wird als Blockeinheit in dieser Form bereitgestellt und gehandelt. Soll diese Blockeinheit in beschriebener Weise eingesetzt werden, so bedarf es dann lediglich der jeweiligen Rohranschlüsse einerseits im Bereich des Zulaufanschlusses 12 und Ablaufanschlusses 14 des Warmwasserbehälters 10 und andererseits des Zulaufanschlusses 52 und Ablaufanschlusses 53 des Kaltwasserbehälters 50.The block contained in the housings 42 and 43 is called Block unit provided and traded in this form. Should this block unit be used in the manner described then only the respective pipe connections are required on the one hand in the area of the inlet connection 12 and Drain connection 14 of the hot water tank 10 and on the other hand of the inlet connection 52 and outlet connection 53 of the Cold water tank 50.

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Claims

PatentanwältePatent attorneys

KrwtzschKrwtzsch l ^ ülbargerslx. 65 Dipl.-Ing, Volkhard Kratzsch

Schulz D-7300 Essiingen Dipl.-Ing. Klaus Schulz

Telephone Stuttgart (0711) 35 99 92 Deutsche Bank Esslingen 210906 cable «krapatent» esslingenneckar Postscheckamt Stuttgart 10004-701

Bruno Kümmerle November 5th 1979

Wolfschlugen attorney's file 295Θ

Claims

M ./ water heater, with an inlet and outlet connection having hot water tank and with a cooling machine working as a heat pump, which has a compressor, at least one evaporator, the outlet of which is connected to the compressor, and at least one on the inlet side condenser connected to the compressor and on the output side to the inlet of the evaporator has, as the working fluid of the refrigeration cycle leading heat exchanger is formed and arranged within the hot water tank, characterized by a second tank, which is designed as a cold water tank (50), serves as a cold storage and which has its own inlet and Drain connections (52,53) is provided, to which an additional circuit effective as a heating and / or cooling circuit is provided (54), which takes cold water (53) from the cold water tank (50) and returns water of higher temperature (52), can connect, and in that the evaporator (32) of the refrigeration machine (30) than from the working medium of the cooling circuit through which the heat exchanger (41) flows and is inserted into the interior (51) of the Cold water tank (50) is immersed.

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2. Water heater according to claim 1, characterized indicated that the refrigeration machine (30j is designed as a box unit contained in a housing (42), from which the condenser (34) and the evaporator (32) are brought out protruding.

3. Water heater according to claim 2, characterized in that that the box unit below the hot water tank (10) and / or cold water tank (50) is arranged and designed as a stand and fastening base for the container or containers (10, 50).

4. Water heater according to claim 2 or 3 «characterized in that the warm water container (10) and the cold water tank (50) are arranged side by side and as a unit above the box unit (42) are.

5. Water heater according to one of claims 1-4, characterized in that the The condenser (34) and / or the evaporator (32) are designed as immersion bodies, which are in the respectively assigned Immerse the hot water tank (10) or cold water tank (50).

6. Water heater according to one of claims 1-5, characterized in that the Condenser (34) and / or the evaporator (32) as a helical tube exchanger (39 or 41) are formed.

7. Water heater according to one of claims 2-6, characterized in that the The hot water tank (10) and the cold water tank (50) are surrounded by a housing (43) which surrounds the two.

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8. Water heater according to claim 7, characterized in that the housing (43) as on the lower box unit (42) placed attachment box is formed.

9. Water heater according to one of claims 1-8, characterized by the design as modular complete box.

10. Water heater according to one of claims 1-9, characterized in that the cold water tank (50) and / or the water heater (10) has an additional heat exchanger (50, 63).

11. A water heater according to claim 10, characterized in that the additional heat exchanger (63) is arranged in the cold water reservoir (50) and opens with its inlet (64) and outlet (65) into the interior (24) of the hot water tank (10) and in the feed (64) or in particular in the outlet (65) has a circulation pump (66).

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