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Verfahren zum Ermitteln eines Sollwertes eines Temperatur-
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oder Druckreglers einer Wärmepumpe Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf ein Verfahren zum Ermitteln des Sollwertes gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
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Druck- und Temperaturregler können unter anderem bei Sorptionswärmepumpen,
insbesondere Absorptionsvärmepumpen, eingesetzt werden, um den Druck beziehungsweise
die Temperatur im Hochdruckteil der Sorptionswärmepumpe konatant zu halten oder
auf vorgebbare Sollverte zu fUhren. Unter Hochdruokteil ist hierbei der Bereich
des Austreibers zu verstehen, der im Zuge des Kältemitteiweges bis zum Expansionsventil
und in Zuge des Weges der armen Lösung gleichialls bis zum Expansionsventil reicht.
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Da Absorptionswärmepumpen in die unterschiedlichsten Gebiete geliefert
und dort aufgestellt werden, ist es relativ schwierig, die SolLvertgeber solcher
Druck- und Temperaturregler voreinzustellen.
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Ea hat sich jedoch herausgestellt, daß man hierzu die sogenannten
Klimazonen benutzen kann, in die mindestens das Gebiet der Bundesrepublik Deutschland
eingeteilt ist. Hier ergeben sich Bereiche, denen jeweils tiefste zu erwartende
Außentemperaturen zugeordnet sind.
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Der vorliegenden Erfindung liegt mithin die Aufgabe zugrunde, fïr
Sollvertgeber von Temperatur- oder Druckreglern von Sorptionswarzepumpen Voreinstellmöglichkeiten
zu geben, die anschließend nur noch von den täglichen Betriebsbedingungen
überlagert
werden.
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Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung in den kennzeichnenden
Merkmalen des Hauptanspruchs.
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Weitere Ausgestaltungen und besonders vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung,
die anhand der Figuren der Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung naher
erläutert.
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Es bedeuten Figur eins eine schematische Darstellung der SchRltung
einer Absorptionswärmepumpe, Die weiteren Figuren zwei bis sechs zeigen Diagramme.
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In allen Figuren bedeuten gleiche Bezugsseichen jeweils die gleichen
Einzelheiten.
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Binde auf der Basis Ammoniak/Wasser arbeitende Absorptionswärmepumpe
gemäß Figur eins veist einen von einem Brenner 1 beheizten Austreiber 2 auf, in
den eine Leitung 3 für reiche Lösung endet und von dem Leitungen 4 für Kältemitteldampf
und 5 für arme Lösung abgehen.
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Bei dem Brenner handelt es sich um einen Gas- oder Ölbrenner, der
Uber eine nit einea Brennatoffventil 6 versehene Brennstoffzufuhrleitung 7 gespeist
ist, wobei das Ventil 6 von einem Stellglied 8 beherracht ist, das über eine Stelleitung
9 von einem Regler 10 beaufschlagt wird.
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An die Leitung 4 für Kältemitteldampf ist ein Kondensator 11 angeschlossen,
die Leitung 4 setzt sich als Kondensatleitung 12 zu einem mit einem Stellglied 13
versehenen Expansionsventil 14 fort, an das sich eine zu einem Verdampfer 15 führende
Kaltemittelleitung 16 anschlleßt.
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Der Verdampfer ist von einer Umweltenergiequelle, wie Außenluft oder
Grundw:isser 17, gespeist, deren Temperatur von einem Temperaturfhler 13 abgefühlt
werden kann, der über eine .Meßleitung 19 mit dem Regler 10 verbunden ist.
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Vom Verdampfer 15 führt eine Kältemitteldampfleitung 20 zu einem Absorber
21, von dem die Leitung 3 abgeht, die zurück zum Austreiber unter Zwischenschaltung
einer LUsungsmittelpumpe 22 führt, die huber ein Stellglied 23 beaufschlagbar ist,
das mit dem Regler 10 huber eine Stelleitung 24 verbunden ist.
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Die Leitung 5 für arme Lösung führt unter Zwischenschaltung eines
von einem Stellglied 25 beherrschten Expansionsventils 26 in den Absorber 21.
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Die Sorptionsvärmepumpe beheizt einen Verbraucher 27, der eine Barmelheizungsanlage
aus Konvektoren oder Radiatoren, aber auch eine Pußbodenheizungsanlage und/oder
einen Gebrauchswasserbereiter darstellt. Dieser Verbraucher kann direkt von der
Wärmepumpe beheizt werden oder unter Zwischenschaltung eines Drei- oder Vier-Wege-Mischventils.
In eine Rücklauileitung 28 des Verbrauchers ist eine von einem Stellglied 29 beherrschte
Reizungaumwälzpumpe 30 eingefügt, die Leitung 28 führt zu einer Värmetauscherrohrschlange
31, die ia Inneren des Absorbers 21 untergebracht ist. Von der Rohrschlange 31 führt
eine Leitung 32 tu einer weiteren Warmetauscherrohrschlange 33, die im Inneren des
Kondensators 11 untergebracht ist. An die Rohrschlange 33 ist die Verbrauchervorlaufleitung
34 angeschlossen.
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Bei den Stellgliedern 8, 25 und 13 handelt os sich um Magnetantriebe,
deren Stellgröße (Hub) direkt proportional dem Strom ist, mit dem sie vom Regler
10 beaufschlagt sind. Bei den Stellgliedern 29 und 29 kann es sich um Regeltransformatoren
in Verbindung mit den Pumpenmotoren handeln, so daß die Pumpendrehzahl direkt proportional
der Stellgröße aus
dem Regler 10 ist. Man könnte auch die Pumpen
mit kor.3tanter Drehzahl antreiben und die Regelfunktion derart verwirklichen, daß
mn vom Pumpeneingang zum Pumpenausgang ein Bypiß-Ventil legt, dessen iiffnungsquerschnitt
von der Stellgröße des Reglers 10 beaufschlagt wird. Schließlich wäre es auch denkbxrfi
Pumpan mit regelbarem Durchsatz vorzusehen und so den Fvjrderstrom pro 3ub oder
pro Umdrehung zu varilertrn und den elektrischen Antrieb konstant zu lasaen.
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Dem Regler 10 ist ein Sollwertgeber 35 über eine Leitung 36 aufgeschaltet.
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An diesem Sollwertgeber 35 sind folgende Sollwerteinstellungen möglich:
Ein Sollwerteinsteller 37 gestattet es, die mamaximale Leistung der Wärmepumpe,
die auf den Verbraucher 27 gegeben werden kann, einer bestimmten Außentemperatur
zuzuordnen. So ist zum Beispiel das Gebiet der Bundesrepublik Deutschland in drei
Klimazonen eingeteilt, wobei die tiefste tu erwartende Außentemperatur von -12°
gemüß DIN 4701 der Klimazone 1, die Außentemperatur von -15- der Klimazone 2 und
die Außentemperatur von -18- der Klimazone 3 zugeordnet ist. Somit kann man dem
Sollwerteinsteller 37 gemäß der Klisazone, in der die Wärmepumpe beziehungsweise
deren Regler zur Aufstellung kommen soll, die zugehörige festgelegte Leistung der
Wärmepumpe, seien es 10, 20, 30 oder 50 kW, der jeweiligen Klimazone zuordnen. Beträgt
im angenommenen Beispiel die Maximalleistung der einzustellenden Wärmepumpe 30 kW
und soll sie in einem Ort der Klimazone 2 aufgestellt werden, so wird über den Sollwertsteller
37 der Regler so justiert, daß die Leistung von 30 kV bei -15 C anfällt.
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Sollte dieselbe Wärmepumpe mit dem gleichen Regler dagegen in der
Klimazone 3 zur Aufstellung kommen, so würde der Sollwertsteller 37 so eingestellt
werden, daß die 30 kW bei einer Außentemperatur von -18 C abgegeben würden. Somit
ergibt sich generell, daß zwischen einer Außentemperatur, bei der überhaupt nicht
mehr geheizt wird, beispielsweise 18-, und der tiefsten möglichen Außentemperatur
der jeweiligen
Klimazone Leistungen zwischen null und der Maximalleistung
der Wsirmepumpe zur Anwendung kommen.
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Wie die Sin:3tellung sich im einzelnen auswirlct, geht aus dem Diagramm
der Figur zwai hervor: In der Abszisse sind die tia£-aten zu erwartenden Tomperaturen
dar Jeweiligen Klimazonen bis zu einer Temperatur, bei der nicht mehr geheizt wird,
aufgezeichnet. In der Ordinate sind die Maximalleistungen der jeweiligen Wirmepumpen
aufgetragen. Unter Maximalleistung ist die Wärmeleistung zu verstehen, die maximal
an die Verbraucher 27 abgegeben werden kann. Dis Einstellung wird nun so vorgenommen,
daß, zum Beispiel bei einer Wärmepumpe mit 30 kW Maximalleistung, Je nach Aufstellungsort
der Klimazone diese 30 kW entweder bei -18 C gemäß Klimazone 3 oder bei -15 C entsprechend
einem Aufstellungsort in Klimazone 2 oder bei -12 C entsprechend einem Aufstellungsort
in einem Ort der Klimazone 1 abgeschieden werden. Die entstehenden Punkte 40, 41
beziehungsweise 42 werden mit dem Punkt auf der Absrisse 43 verbunden, bei dessen
Überschreiten eine Beheizung der Wohnräume mit der Wärmepumpe nicht mehr notwendig
ist.
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Als Verbindung der Punkte 40, 41 und 42 einerseits und des Punktes
43 andererseits ergeben sich Geraden mit der Bezeichnung I, II und III entsprechend
den jeweiligen Klimazonen.
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Somit ist sich also beispielsweise einer Außentemperatur von -9 C
bei einem Aufstellungsort in Klimazone 2 eine Istleistung der Wärmepumpe von 24,5
kW zuordnen, gemäß dem Punkt 44.
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Die weiteren drei Kurven IV, V und VI aus der Figur zwei ergeben sich
dann, wenn eine Wärmepumpe von 20 kW Maximalleistung vorgegeben ist und diese Maximalleistung
gemäß den Punkton 45, 46 und 47 den jeweils tiefsten in den Klimazonen 1, 2 und
3 zu erwartenden Außentemperaturen von -18, -15 und -12 C zugeordnet werden und
die Punkte mit dem Punkt 43 durch Geraden verbunden werden.
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Es ist so zum Beispiel möglich, im Typenprogramm eines Herstellers
drei Wärmepumpen vorzusehen, von denen die erste
eine Maximalleistung
von 10 kW, die zweite eine solehe von 20 kW und die dritte eine von 3u kW aufweist.
Je nach der Wrmedämmung und der sonstien Gegebenheiten des zu beheisenden Wohngebäudes
wird zunichst festgelegt, welcher der Wärmepumpentypen zur Anwendung kommt, und
zwar im Hinblick auf die von ihm erzeugbare maximale Wärmeleistung. Dann wird der
Aufstellungsort dieser Wärmepumpe in Betracht gezogen und durch eine Vorjustierung
des Sollwertgebers der Regler 80 programniert, daß die maximale Leistung der ausgewhlten
Wärmepumpe bei der tiefsten der Klimazone des Aufstellungsorts entsprechenden Außentemperatur
anfällt. Aus diesen beiden Überlegungen resultiert dann eine der Kurven I bis III,
je nach verwendeter Wärmepumpe. Damit liegt fest, wie die Augenblicksleistung der
Wärmepumpe als Sollwert dem Regler vorgegeben ist, und zwar lediglich noch nach
Maßgabe der gerade herrschenden Außentemperatur.
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Die weitere Vorgehensweise wird anhand der Figur drei näher beschrieben.
In der Figur drei ist in der Abszisse der Kondensatordruck beziehungsweise, allgemeiner
formuliert, der Druck im Hochdruckteil der Wärmepumpe - das ist in Figur eins die
Kältemitteldampfstrecke vom Austreiber bis zum Expansionsventil beziehungsweise
die Strecke der armen Lösung vom Austreiber bis zum Erpansionsventil - zusammen
mit der Vorlauftemperatur des Verbrauchers aufgetragen. Hierbei ist der sNullpunkt
gesetzt bei einem Kondensatordruck von 10 bar, was einer Raumtemperatur und einer
Vorlauftemperatur von 20 C entspricht. Dies ist durch den Punkt 48 definiert.
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In der Ordinate sind die Temperaturen in den Klimazonen I, II und
III aufgezeichnet, die in Nullpunkt mit +18 C beginnen und ihren Maximalpunkt mit
den Endtemperaturen der K lazonen, das sind -12, -15 beziehungsweise -18 'C, erreichen.
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Als vierter Maßstab der Ordinate ist die Leistung der Wärmepumpe jeweils
in ki aufgetragen. Hierbei sind dem Nullpunkt 48, entsprechend einer Außentemperatur
von 18', einer Leistung von O kW zugeordnet, steigend bis zur Nennleistung der Warmepumpe,
hier 20 kW, entsprechend dem tiefsten zu erwartenden
Temperaturpunkt
der jeweiligen Klimazone.
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Bei den Kurven Vii, VIII, IX ist als Parameter eine Niedertemperatur-Beizungsnlage
in monovalenter Betriebsweise für die Wtirmepumpe zugrunde gelegt, beispielsweise
eine FuBbodeniieizung. Die Punkte 49, 50 und 51 ergeben sich, indem Vorlauftemperaturen
von 36, 39 und 42 C ausgewählt werden, die den jeweiligen Auentamperaturen der Klimazone
zugeordnet sind. Bei der Dimensionierung der Heizungsanlage, also des Verbrauchers,
anhand der Wärmebedarfsberechnung lißt sich ermitteln, wie hoch die Vorlauftemperatur
sein muß, um bei gegebenem Gebäude und gegebener Heizungsanlage bei der Endtemperatur
der jeweiligen Klimazone eine den Wünschen des Verbrauchers entsprechende Beheizung
des Gebäudes sicherzustellen. Die Kurven VII, VIII und IX ergeben sich dann somit
durch eine Verbindung jeweils eines der Punkte 49 bis 51 mit dem Nullpunkt 48. Wird
nun eine solche Kurve vom Regler 10 abgefahren, so ergibt eich automatisch aus dem
Maßstab der Abszisse bei vorgegebener Jeweiliger gemessener Au-Bentemperatur durch
die Lage der Kurven ein bestimmter Kondensatordruck, der als Sollwert dem Regler
vorgegeben wird.
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Zum Beispiel mag dienen, daß die Wärmepumpe wiederum 20 kW aufweist
und die Wärmepumpe in einem Ort der Klimazone 2 zur Aufstellung kommt. Somit ergäbe
sich aufgrund der Wärmebedarfsberechnung und dem Aufstellungsort und der Nennleistung
der Wärmepumpe beispielsweise die Kurve VII. Herrscht nun eine aktuelle Außentemperatur
von +4,8 C, so ergibt sich auf der Kurve VIII der Punkt 52, dem ein Kondensatordruck
von 13 bar zugeordnet ist, was gleichzeitig einer VorlauS-temperatur von 30 C entspricht.
Solange sich demgemäß die Außentemperatur nicht ändert, bewirkt der Regler eine
Vorlauftexperaturregelung für den Sollwert von 30 C. Fällt oder steigt die Außentemperatur,
so gilt als Reglersollwert-Kennlinie die Kurve VIII, das heißt, der Sollwert für
die konstante zu regelnde Temperatur ändert sich nach Maßgabe der Kennlinie VIII.
Prallt beispielsweise die Außentemperatur von 4,5 .C auf 1,4 C, so gilt als neuer
Kondensítordruck-
Sollwert 13,5 bar beziehungsweise eine Vorl@uftemperatur
von 71 C. Die zweite Kurvenschar X, XI und XII ergibt sich, wenn als Parameter ein
Hochtemperatur-Heizungssystem zugrunde gelegt wird, beispielsweise eine Radiatorheizung
mit einer Vorlauftemperatur von 90° und einer Rücklauftemperatur von 70 bei Maximalleistung.
Es ist erkennbar, daß beispielsweise bei einer Wärmepumpen-Maximalleistung von 20
kW bei einem Aufstellungsort in Klimazone 2 der vorhin gewählten Außen-Isttemperatur
von 4,8 C nunmehr als Punkt 53 ein Kondensator-Solldruck von 24,5 bar zugehörig
ist. Das entpricht weiterhin einer Solivorlauftemperatur von nahezu 53 °C.
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Bei weiter fallender Außentemperatur bewegt sich demgemäß der Punkt
53 auf der Kurve 11 weiter in Richtung der Maxiialleistung, wobei diese bei einem
Kondensationsdruck von 28 bar und einer Vorlaufteiperatur von 58 C erreicht ist.
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Fällt die Außentemperatur weiter, aus anschließend auf eine Alternativheizung
umgeschaltet werden.
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Veitere Variationsnöglichkeiten bezüglich der als Verbraucher anzusehenden
Heizungsanlage seigen die Figuren vier und fünf. So ist bei der Figur vier als Abszisse
die Vorlauftemperatur einer Niedertemperatur-Heizungsanlage bei monovalentem Betrieb
aufgetragen, in der Ordinate zunächst die Leistung in kW der ausgewählten ärmepumpe,
hier wiederum 20 kW Maximalleistung. Den einzelnen Klimazonen 1, 2 und 3 werden
hierbei Maxinaldrücke von 16, 17,5 und 19 bar zugeordnet, die jeweils bei einer
Leistung von 20 kW maximaler Solldruck entstehen und die erreicht werden bei den
tiefsten jeweiligen Temperaturen der bezeichneten Klimazonen. Als Nullpunkt 54 der
in Figur vier dargestellten Kurvenschar ist eine Vorlauftemperatur von 20 C, entsprechend
einer gewünschten Raumtenperatur von 20 C, vorgesehen, was einem Druck von jeweils
10 bar, unabhängig von dem Aufstellungsort und der Klimazone der Wärmepumpe, zugeordnet
ist. Somit ergibt sich eine Zuordnung des Drucksollwertes zur Wärmepumpenleistung
und gleichermaßen eine Zuordnung beider Grdßen zur Vorlauftemperatur.
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Diese Zuordnung ergibt sich als Kurven XIII - XV, wobei sich die Spitzenwerte
55, 56 und 57 der Kurven XIII bis XV dadurch ergeben, daß die Maximalleistung der
Wärmepumpe dem Maximaldruck und diese wiederum Je nach zur Anwendung kommendes Klimazone
einer aus der Wärmebedarfsberechnung ermittelten maximalen Vorlauftemperatur der
Heizungsanlagen zugeordnet werden. Als Beispiel möge dienen, daß wiederum eine wärmepumpe
nit einer Nennleistung von 20 kW einem Auistellungsort in Klimazone 2 zugeordnet
werden wÜrde. Als Beispiel möge aufgrund der Außentemperatur eine Vorlauftemperatur
von 30 .C erforderlich sein, die zu einem Punkt 58 auf der Kurve 14 führt. Diesem
Punkt ist in der Ordinate ein Drucksollwert von 14 bar zugeordnet beziehungsweise
eine Wärmepumpenleistung von 10,5 kW.
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Bei der Figur fünf besteht der Parameter darin, daß als Heizungsanlage
eine Hochtemperatur-Radiatoranlage verwendet wird, die bei Maximallast eine Vorlauitekperatur
von 90 und eine Rücklauftemperatur von 70 aufweist. Die Speisung erfolgt bivalent,
das heißt bis zu einer bestimmten Grenzaußentemperatur Uber die Wärmepumpe, bei
Unterschreiten dieser Grenztemperatur durch den eingangs bereits erwähnten reinen
Kesselbetrieb der Wärmepuipe. In der Abszisse ist die Vorlauttemperatur TV in vC
aufgetragen, in der Ordinate analog zur Darstellung gemäß Figur vier die Nennleistung
der Wärmepumpe und dieser zugeordnete Maximaidrücke ii Kondensator beziehungsweise
im Hochdruckteil der Wärmepumpe, entsprechend dem Aufstellungsort der jeweiligen
Klimazone. Bei diesem Ausfilhrungsbeispiel ist aufgrund der bivalenten Betriebsweise
die Leistung der Wärmepumpe mit 10 kW begrenzt, je nach Klimazone entspricht dies
maximalen Kondensator-Solldrücken von 26 bar in Klimazone 1, 28 bar in Kliiazone
2 und 30 bar in Klimazone 3. Der Nullpunkt 59 ist dadurch erreicht, daß bei einer
Vorlauftemperatur der Heizungsanlage von 20 .C eine Leistung der Wärmepumpe von
0 kV erzielt wird, bei einem Kondensatordruck von 10 bar. Die Haximalpunkte 60,
61 und 62 der Kurven XVI bis XVIIS ergeben sich dadurch, daß bestimmte maximale
Vorlauftemperaturen
von 55, 58 und 61 'C der Maximalleistung der #rmepumpe von 10 kW beziehungsweise
dem maximalen Druck sollwert zugeordnet werden. Die Kurven selbst stellen wider
die Verbindung eines der Punkte 60 bis 61 mit dem Nulipunk 59 dar.
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Als Beispiel wird angenommen, daß bei einer Wirmepuapenleistung von
10 kW aufgrund der aktuellen Außentemperatur eine Vorlauftemperatur von 40- bei
einem Aufstellungsort der Warmepumpe in Bereich der Klimazone 2 vorliegt. Das führt
zu einem Punkt 63, dem Abszissenwerte von 5,3 kW beziehungsweise ein Kondenstor-Solldruck
von rund 19 bar zugeordnet sind.
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Nunmehr, nachdem aufgrund des Typs der Wärmepumpe, unterschieden nach
der jeweiligen Endleistung der Type, die Wärmepumpe ausgewählt wurde und ihre Maximalleistung
gemäß der Klimazone der tiefsten am Aufstellungsort zu erwartenden Außentenperatur
zugeordnet wurde und der Kondensator-Solldruck feststeht, ist es nur noch erforderlich,
eine dem Kondensator-Solldruck entsprechende Stellung des Gasmagnetregelventils
6 beziehungsweise der Drehzahl des Antriebsmotors 23 für die Lösungsmittelpumpe
22 zuzuordnen. Zur Verdeutlichung dieser Zuordnung ist die Figur sechs vorgesehen.
Als Abszisse ist in der Figur sechs die Leistung der Wärmepumpe bis zu einer flaxixalleistung
von 20 kW aufgetragen, dieser Leistung sind als weitere Maßstäbe zugeordnet die
Temperaturskala in der Klimazone 2, die Vorlauftemperatur TV bei Vervendung an einer
Fußbodenheizung und der Kondensatordruck P. Diesem Ausfiihrungsbeispiel liegt aomit
eine Wärmepumpe mit einer Maximalleistung von 20 kW und einem Aufstellungsort in
der Klinazone 2 sugrunde. Als Ordinate ist aufgetragen der Durchsatz an reicher
Lösung GLP in kg/h und der Gasdurchsatz zum Brenner VRV in m3/h. Für den Gasdurchsatz
ergibt sich die Kurve XIX, für den Lösungsmitteldurchsatz die Kurve fl. Beide kurven
weisen vom Nullpunkt 64 beziehungsweise 65 oin lineares konstantes Teil 66 beziehungsweise
67 auf, das bis zu einem Knickpunkt 68 beziehungsweise 69 geht. In diesem Bereich
werden das Gasmagnetventil 6 beziehungsweise der Motor
der LUsungsmittelpumpe
23 getaktet in einem variierenden Pulspausenverhältnis betrieben. Vom Knickpunkt
68 reicht die Kurve XX als Gerade bis zum Maximalpunkt 70, wahrend die Kurve XIX
eine Krümmung entsprechend einer Parabel aufweist.
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Der Maximalpunkt 71 der Kurve 19 ist zusammen mit dem Punkt 70 in
der Abszisse der Maximalleistung der Warmepumpe, hier 20 kW, entsprechend der tiefsten
Temperatur der Klimazone, hier -15 C, entsprechend der maximalen Vorlauftemperatur,
hier 39 C, entsprechend das maximalen Drucksollwart i Hochdruckteil der Wärmepumpe,
hier 17,5 bar, zugeordnet. Die zugehörigen Ordinatenrerte ergeben sich aufgrund
des maximalen Gasdurchsatzes, der zur geforderten Leistung von 20 kW gehört beziehungsweise
zum maximalen Löeungsmitteldurchsate, um diese Leistung zu erzielen. Somit ergeben
sich, wenn beispielsweise aufgrund der gerade herrschenden Außentemperatur eine
Vorlauftemperatur von 35 C notwendig ist, die Punkte 72 und 73 auf den Kurven 111
und fl. Eine Übertragung beider Punkte auf die zugehörigen Ordinatenwerte ergibt,
daß ein Lösungsiitteldurchsatz von 135 kg/h notwendig ist. Diesel Solldurchsatz
läßt sich eine bestimmte Pumpendrehzahl suordnen. Weiterhin ergibt der Punkt 73,
daß zur Erzielung der Augenblicksleistung von 15,8 kW und zur Aufrechterhaltung
des Kondensatordrucks von 15,8 bar ein Gasdurchsatz von 2,25 m3/h notwendig ist.
Demgemäß lauten die Stellgrößen des Reglers auf den Gasdurchsatz beziehungsweise
auf eine entaprechende Spannung fUr den Antriebsmotor 23 der Pumpe 22, um die entsprechende
Drehzahl der Lösungsmittelpumpe zu erreichen, woraua bei feetliegender des Fördervolumen
pro Umdrehung ein bestimmter Durchsatz folgt. Es ist natürlich möglich, die Angaben
für Lösungsmitteldurchsatz und Gasdurchsatz auch für andere Klimazonen, andere Endleistungen
beziehungsweise andere Heizsystem zu erstellen.
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Die Kurve XIX, die den Brennstoirdurchasts durch das Gassagnetventil
in Abhangigkeit von der Außentemperatur darstellt, wächst parabelförmig mit fallender
Außentemperatur an. Hierbei hat es sich als zweckmäßig herausgestellt, den laufenden
Gasdurchaatz, ausgehend von einem Minimum Gasdurchsatz, nach
folgender
Beziehung ablaufen zu lassen: VRV=VRVmin+A(N-Nmin)(1+(#VRVmin -#VRV)) Hierin bedeuten
VRV in m3/h den Gasdurchsatz, den man der Wärmepumpe zuführt als Funktion der gewünschten
Leistung, die proportional der Außentemperatur oder der Vorlauftemperatur oder dem
Druck im Hochdruckteil der Anlage ist, wie auf der Abszisse der Abbildung sechs
dargestellt ist. Dieser Gasdurchsatz ist gleich dem Ausgangsgasdurchsatz VRVmin,
Abbildung sechs, Punkt 69. Dieser Gasdurchsatz darf nicht unterschritten werden,
da ein Brenner nicht kontinuierlich von Höchstlast bis auf Nulldurchsatz regelbar
ist. Der Gasdurchsatz ist dann in erster Näherung zunächst eine linear abhängige
Funktion der Leistung, ausgedrückt durch den Therm A x (N - Nmin). A ist dabei eine
Konstante mit der Dimension Gasdurchsatz in m3/h dividiert durch Leistung in Kilowatt.
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Diese Konstante ist dimensionierungsabhängig und hat in unserem Beispiel
etwa den Wert 1/7. N ist dabei die laufende Leistung in kW, und Nmin iet die Leistung
bei dem Punkt, ab den der Brenner nicht mehr kontinuierlich geregelt wird, in unserem
Beipil etwa bei 4,5 kW. Diese lineare Beziehung wird nun von N . bis N durch den
Korrekturtherm CV. mi-VVmin nus CVRV ergänzt. Hierin bedeuten CVRVmin das Wärmeverhältnis
bei der entsprechenden Leistung Nmin entsprechend der Außentemperatur entsprechend
dem kleinsten einstellbaren Gasdurchsatz und CVRV alle Wärmeverhältnisse von Nmin
bis Nmax entsprechend der Außentemperatur bei in bis zur maximalen Auslegungstemperatur
entsprechend der Temperatur bei Nmin dem Druck im Hochdruckteil bei in. zu . Durch
diese Korrektur wird berücksichtigt, daß gerade wegen des schlechteren Wärmeverhältnisses
bei konstanter Lösungsmengenzufuhr mehr Energie huber den Gasdurchsatz zugeführt
werden muß. Das liegt eben daran, daß beim Austreibungsvorgang bei höheren Drücken
im Hochdruckteil und höheren Kondensationstemperaturen entsprechend mehr Leistung
zugeführt werden muß, um im Verhältnis die gleiche Kältemitteldampfmenge wie bei
tieferen Temperaturen und tieferen Drücken im Hochdruckteil austreiben zu können.