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DE102023004618A1 - Compression refrigeration machine with switchable heat exchangers and optional filling level control - Google Patents

Compression refrigeration machine with switchable heat exchangers and optional filling level control Download PDF

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DE102023004618A1
DE102023004618A1 DE102023004618.3A DE102023004618A DE102023004618A1 DE 102023004618 A1 DE102023004618 A1 DE 102023004618A1 DE 102023004618 A DE102023004618 A DE 102023004618A DE 102023004618 A1 DE102023004618 A1 DE 102023004618A1
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heat
heat exchanger
pressure
valve
heat exchangers
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25B2400/0403Refrigeration circuit bypassing means for the condenser
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    • F25B2400/0409Refrigeration circuit bypassing means for the evaporator

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Abstract

Kompressionskältemaschinen für die Klimatisierung von Gebäuden erfordern eine stabile Wärmequelle oder Kältequelle für den Kältemittelkreislauf. Zur Reduzierung des Verbrauchs elektrischer Energie für den Kompressor muss die Temperaturdifferenz zwischen Verdampfer und Kondensator niedrig sein. Beim Heizen mit einer Wärmepumpe mit Luftwärme steigt der Energieverbrauch für den Kompressor mit sinkenden Lufttemperaturen, da die Leistungszahl der Wärmepumpe sinkt und gleichzeitig der Wärmebedarf ansteigt. Sole-Wärmepumpen arbeiten bei kalten Außentemperaturen effizienter, sind aber nicht für jedes Gebäude realisierbar. Zur Verbesserung der Effizienz von Wärmepumpensystemen sind die Nutzung von mehreren Wärmequellen und die Speicherung von Umweltwärme in Langzeitspeichern auf niedrigem Temperaturniveau ein Lösungsansatz für dieses Problem. Die hier vorgestellte Kompressionskältemaschine mit umschaltbaren Wärmetauschern und optionaler Füllmengenregulierung ermöglicht es, mehrere Wärme- oder Kältequellen mit einem Aggregat zu nutzen. Durch die Umschaltung der Wärmetauscher von Kondensator zu Verdampfer und umgekehrt, sind Funkionen wie zum Beispiel Heizen und Kühlen, Speicherung von Kühlwärme oder Luftwärme im Fundament- oder Erdspeicher, Nutzung von Wärme aus der Abluft zum Heizen realisierbar, ohne den Bau komplizierter Hydraulikstationen.

Figure DE102023004618A1_0000
Compression chillers for air conditioning buildings require a stable heat or cold source for the refrigerant circuit. To reduce the electrical energy consumption of the compressor, the temperature difference between the evaporator and condenser must be low. When heating with an air-source heat pump, the energy consumption for the compressor increases with falling air temperatures, as the heat pump's coefficient of performance decreases and the heat demand increases. Brine heat pumps operate more efficiently at cold outside temperatures, but are not feasible for every building. To improve the efficiency of heat pump systems, the use of multiple heat sources and the storage of environmental heat in long-term storage tanks at low temperatures is one approach to solving this problem. The compression chiller presented here, with switchable heat exchangers and optional charge control, enables the use of multiple heat or cold sources with a single unit. By switching the heat exchangers from condenser to evaporator and vice versa, functions such as heating and cooling, storage of cooling heat or air heat in the foundation or underground storage, and use of heat from the exhaust air for heating can be realized without the construction of complicated hydraulic stations.
Figure DE102023004618A1_0000

Description

Kompressionskältemaschinen für die Klimatisierung von Gebäuden erfordern eine stabile Wärmequelle oder Kältequelle für den Kältemittelkreislauf. Zur Reduzierung des Verbrauchs elektrischer Energie für den Kompressor muss die Temperaturdifferenz zwischen Verdampfer und Kondensator niedrig sein. Beim Heizen mit einer Wärmepumpe mit Luftwärme steigt der Energieverbrauch für den Kompressor mit sinkenden Lufttemperaturen, da die Leistungszahl der Wärmepumpe sinkt und gleichzeitig der Wärmebedarf ansteigt. Sole-Wärmepumpen arbeiten bei kalten Außentemperaturen effizienter, sind aber nicht für jedes Gebäude realisierbar. Zur Verbesserung der Effizienz von Wärmepumpensystemen sind die Nutzung von mehreren Wärmequellen und die Speicherung von Umweltwärme in Langzeitspeichern auf niedrigem Temperaturniveau ein Lösungsansatz für dieses Problem. Die hier vorgestellte Kompressionskältemaschine mit umschaltbaren Wärmetauschern und optionaler Füllmengenregulierung ermöglicht es, mehrere Wärme- oder Kältequellen mit einem Aggregat zu nutzen. Durch die Umschaltung der Wärmetauscher von Kondensator zu Verdampfer und umgekehrt, sind Funkionen wie zum Beispiel Heizen und Kühlen, Speicherung von Kühlwärme oder Luftwärme im Fundament- oder Erdspeicher, Nutzung von Wärme aus der Abluft zum Heizen realisierbar, ohne den Bau komplizierter Hydraulikstationen.Compression chillers for air conditioning buildings require a stable heat or cold source for the refrigerant circuit. To reduce the electrical energy consumption of the compressor, the temperature difference between the evaporator and condenser must be low. When heating with an air-source heat pump, the energy consumption for the compressor increases with falling air temperatures, as the heat pump's coefficient of performance decreases and the heat demand increases. Brine heat pumps operate more efficiently at cold outside temperatures, but are not feasible for every building. To improve the efficiency of heat pump systems, the use of multiple heat sources and the storage of environmental heat in long-term storage tanks at low temperatures is one approach to solving this problem. The compression chiller presented here, with switchable heat exchangers and optional charge control, enables the use of multiple heat or cold sources with a single unit. By switching the heat exchangers from condenser to evaporator and vice versa, functions such as heating and cooling, storage of cooling heat or air heat in the foundation or underground storage, and use of heat from the exhaust air for heating can be realized without the construction of complicated hydraulic stations.

Beispiel 1Example 1

  • 3-Wärmetauscher- Luft-System zum Heizen und Kühlen und Erd-/Fundamentspeicher3-heat exchanger air system for heating and cooling and ground/foundation storage
  • Wärmetauscher 1 - Heiz- und Kühlflächen (Medium Wasser)Heat exchanger 1 - heating and cooling surfaces (medium water)
  • Wärmetauscher 2 - Luftwärme (Medium Luft)Heat exchanger 2 - air heat (medium air)
  • Wärmetauscher 3 - Erd-/Fundamentspeicher (Medium Sole)Heat exchanger 3 - ground/foundation storage (medium brine)
  • Betriebsmodus 1 - Heizen mit LuftwärmeOperating mode 1 - Heating with air heat
  • Betriebsmodus 2 - Heizen mit Erd-/FundamentspeicherOperating mode 2 - Heating with ground/foundation storage
  • Betriebsmodus 3 - Kühlen mit Erd-/Fundamentspeicher (Speicherung der Kühlungsabwärme)Operating mode 3 - Cooling with ground/foundation storage (storage of cooling waste heat)
  • Betriebsmodus 4 - Luftwärme im Erd-/Fundamentspeicher speichernOperating mode 4 - Store air heat in the ground/foundation storage
  • Betriebsmodus 5 - Kühlen mit LuftkälteOperating mode 5 - Cooling with air cooling

Beispiel 2Example 2

  • 3-Wärmetauscher-Luftabsorber- System zum Heizen und Kühlen und Erd-/Fundamentspeicher3-heat exchanger air absorber system for heating and cooling and ground/foundation storage
  • Wärmetauscher 1 - Heiz- und Kühlflächen (Medium Wasser)Heat exchanger 1 - heating and cooling surfaces (medium water)
  • Wärmetauscher 2 - Luftabsorberwärme (Medium Sole)Heat exchanger 2 - air absorber heat (medium brine)
  • Wärmetauscher 3 - Erd-/Fundamentspeicher (Medium Sole)Heat exchanger 3 - ground/foundation storage (medium brine)
  • Betriebsmodus 1 - Heizen mit LuftabsorberwärmeOperating mode 1 - Heating with air absorber heat
  • Betriebsmodus 2 - Heizen mit Erd-/FundamentspeicherOperating mode 2 - Heating with ground/foundation storage
  • Betriebsmodus 3 - Kühlen mit Erd-/Fundamentspeicher (Speicherung der Kühlungsabwärme)Operating mode 3 - Cooling with ground/foundation storage (storage of cooling waste heat)
  • Betriebsmodus 4 - Luftabsorberwärme im Erd-/Fundamentspeicher speichernOperating mode 4 - Store air absorber heat in the ground/foundation storage
  • Betriebsmodus 5 - Kühlen mit LuftabsorberkälteOperating mode 5 - Cooling with air absorber cooling

Beispiel 3Example 3

  • 3-Wärmetauscher 50°C auf 65°C Fernwärme Booster für Altbauten3-heat exchanger 50°C to 65°C district heating booster for old buildings
  • Wärmetauscher 1 - Heiz- und Kühlflächen (Medium Wasser)Heat exchanger 1 - heating and cooling surfaces (medium water)
  • Wärmetauscher 2 - Fernwärme 50°C (Medium Wasser)Heat exchanger 2 - district heating 50°C (medium water)
  • Wärmetauscher 3 - Brauchwasser (Medium Wasser)Heat exchanger 3 - domestic water (medium water)
  • Betriebsmodus 1 - 65°C Heizen mit FernwärmeOperating mode 1 - 65°C heating with district heating
  • Betriebsmodus 2 - 65°C Brauchwassererwärmung mit Fernwärme RücklaufOperating mode 2 - 65°C domestic water heating with district heating return
  • Betriebsmodus 3 - Kühlen mit FernwärmeOperating mode 3 - Cooling with district heating

Beispiel 4Example 4

  • 3-Wärmetauscher 50°C Luftwärme-Fernwärmenetz Erdspeicher, Heizen und Kühlen3-heat exchanger 50°C air-heat district heating network underground storage, heating and cooling
  • Wärmetauscher 1 - Fernwärme (Medium Wasser)Heat exchanger 1 - district heating (medium water)
  • Wärmetauscher 2 - Erdspeicher (Medium Sole)Heat exchanger 2 - underground storage (medium brine)
  • Wärmetauscher 3 - Luftwärme (Medium Luft)Heat exchanger 3 - air heat (medium air)
  • Betriebsmodus 1 - Heizen Fernwärme 50°C mit ErdspeicherOperating mode 1 - Heating district heating 50°C with underground storage
  • Betriebsmodus 2 - Heizen Fernwärme 50°C mit LuftwärmeOperating mode 2 - Heating district heating 50°C with air heat
  • Betriebsmodus 3 - Kühlen Fernwärme mit ErdspeicherOperating mode 3 - Cooling district heating with underground storage
  • Betriebsmodus 4 - Speichern Luftwärme in ErdspeicherOperating mode 4 - Storing air heat in underground storage

Beispiel 5Example 5

  • 3-Wärmetauscher 50°C Erdwärme-Fernwärmenetz Erdspeicher, Heizen und Kühlen3-heat exchanger 50°C geothermal district heating network underground storage, heating and cooling
  • Wärmetauscher 1 - Fernwärme (Medium Wasser)Heat exchanger 1 - district heating (medium water)
  • Wärmetauscher 2 - Erdspeicher (Medium Sole)Heat exchanger 2 - underground storage (medium brine)
  • Wärmetauscher 3 - Erdkollektor (Medium Sole)Heat exchanger 3 - ground collector (medium brine)
  • Betriebsmodus 1 - Heizen Fernwärme 50°C mit ErdspeicherOperating mode 1 - Heating district heating 50°C with underground storage
  • Betriebsmodus 2 - Heizen Fernwärme 50°C mit ErdwärmeOperating mode 2 - Heating district heating 50°C with geothermal energy
  • Betriebsmodus 3 - Kühlen Fernwärme mit ErdspeicherOperating mode 3 - Cooling district heating with underground storage
  • Betriebsmodus 4 - Speichern Erdkollektorwärme in ErdspeicherOperating mode 4 - Storing ground collector heat in ground storage

Beispiel 6Example 6

  • 3-Wärmetauscher 50°C Erdwärme-Fernwärmenetz Photovoltaik-Kühlung, Heizen und Kühlen3-heat exchanger 50°C geothermal district heating network photovoltaic cooling, heating and cooling
  • Wärmetauscher 1 - Fernwärme (Medium Wasser)Heat exchanger 1 - district heating (medium water)
  • Wärmetauscher 2 - Erdspeicher (Medium Sole)Heat exchanger 2 - underground storage (medium brine)
  • Wärmetauscher 3 - Luftabsorber/Photovoltaikkühlung (Medium Sole)Heat exchanger 3 - Air absorber/photovoltaic cooling (medium brine)
  • Betriebsmodus 1 - Heizen Fernwärme 50°C mit ErdspeicherOperating mode 1 - Heating district heating 50°C with underground storage
  • Betriebsmodus 2 - Heizen Fernwärme 50°C mit LuftwärmeOperating mode 2 - Heating district heating 50°C with air heat
  • Betriebsmodus 3 - Kühlen Fernwärme mit ErdspeicherOperating mode 3 - Cooling district heating with underground storage
  • Betriebsmodus 4 - Speichern Photovoltaik-Kühlung in Erdspeicher mit KältemittelkreisOperating mode 4 - Storage Photovoltaic cooling in underground storage with refrigerant circuit
  • Betriebsmodus 5 - Photovoltaik-Kühlung erwärmt den Erdspeicher ohne KältemittelkreisOperating mode 5 - Photovoltaic cooling heats the underground storage without a refrigerant circuit

Beispiel 7Example 7

  • 4-Wärmetauscher-Luftabsorber-System zum Heizen, Kühlen und Brauchwassererwärmung4-heat exchanger air absorber system for heating, cooling and domestic hot water
  • Wärmetauscher 1 - Heiz- und Kühlflächen (Medium Wasser)Heat exchanger 1 - heating and cooling surfaces (medium water)
  • Wärmetauscher 2 - Luftabsorber (Medium Sole)Heat exchanger 2 - air absorber (medium brine)
  • Wärmetauscher 3 - Erd-/Fundamentspeicher (Medium Sole)Heat exchanger 3 - ground/foundation storage (medium brine)
  • Wärmetauscher 4 - Brauchwasser (Medium Wasser)Heat exchanger 4 - domestic water (medium water)
  • Betriebsmodus 1 - Heizen mit LuftabsorberOperating mode 1 - Heating with air absorber
  • Betriebsmodus 2 - Heizen mit Erd-/FundamentspeicherOperating mode 2 - Heating with ground/foundation storage
  • Betriebsmodus 3 - Kühlen mit Erd-/Fundamentspeicher (Speicherung der Kühlungsabwärme)Operating mode 3 - Cooling with ground/foundation storage (storage of cooling waste heat)
  • Betriebsmodus 4 - Luftabsorberwärme im Erd-/Fundamentspeicher speichernOperating mode 4 - Store air absorber heat in the ground/foundation storage
  • Betriebsmodus 5 - Kühlen mit LuftabsorberOperating mode 5 - Cooling with air absorber
  • Betriebsmodus 6 - Brauchwarmwasser erwärmen - Kühlen GebäudeOperating mode 6 - Heating domestic hot water - Cooling building
  • Betriebsmodus 7 - Brauchwarmwasser erwärmen mit Erd-/FundamentspeicherOperating mode 7 - Heating domestic hot water with ground/foundation storage tank
  • Betriebsmodus 8 - Brauchwarmwasser erwärmen mit LuftabsorberwärmeOperating mode 8 - Heating domestic hot water with air absorber heat

Beispiel 8Example 8

  • 4-Wärmetauscher-Luftabsorber-System zum Heizen, Kühlen und Brauchwassererwärmung4-heat exchanger air absorber system for heating, cooling and domestic hot water
  • Wärmetauscher 1 - Heiz- und Kühlflächen (Medium Wasser)Heat exchanger 1 - heating and cooling surfaces (medium water)
  • Wärmetauscher 2 - Luftwärme (Medium Luft)Heat exchanger 2 - air heat (medium air)
  • Wärmetauscher 3 - Erd-/Fundamentspeicher (Medium Sole)Heat exchanger 3 - ground/foundation storage (medium brine)
  • Wärmetauscher 4 - Brauchwasser (Medium Wasser)Heat exchanger 4 - domestic water (medium water)
  • Betriebsmodus 1 - Heizen mit LuftwärmeOperating mode 1 - Heating with air heat
  • Betriebsmodus 2 - Heizen mit Erd-/FundamentspeicherOperating mode 2 - Heating with ground/foundation storage
  • Betriebsmodus 3 - Kühlen mit Erd-/Fundamentspeicher (Speicherung der Kühlungsabwärme)Operating mode 3 - Cooling with ground/foundation storage (storage of cooling waste heat)
  • Betriebsmodus 4 - Luftwärme im Erd-/Fundamentspeicher speichernOperating mode 4 - Store air heat in the ground/foundation storage
  • Betriebsmodus 5 - Kühlen durch LufterwärmungOperating mode 5 - Cooling by air heating
  • Betriebsmodus 6 - Brauchwarmwasser erwärmen - Kühlen GebäudeOperating mode 6 - Heating domestic hot water - Cooling building
  • Betriebsmodus 7 - Brauchwarmwasser erwärmen mit Erd-/FundamentspeicherOperating mode 7 - Heating domestic hot water with ground/foundation storage tank
  • Betriebsmodus 8 - Brauchwarmwasser erwärmen mit LuftwärmeOperating mode 8 - Heating domestic hot water with air heat

Beispiel 9Example 9

  • 4-Wärmetauscher-Erdkollektor -System zum Heizen, Kühlen und Brauchwassererwärmung4-heat exchanger ground collector system for heating, cooling and domestic hot water
  • Wärmetauscher 1 - Heiz- und Kühlflächen (Medium Wasser)Heat exchanger 1 - heating and cooling surfaces (medium water)
  • Wärmetauscher 2 - Erdkollektor (Medium Sole)Heat exchanger 2 - ground collector (medium brine)
  • Wärmetauscher 3 - Erd-/Fundamentspeicher (Medium Sole)Heat exchanger 3 - ground/foundation storage (medium brine)
  • Wärmetauscher 4 - Brauchwasser (Medium Wasser)Heat exchanger 4 - domestic water (medium water)
  • Betriebsmodus 1 - Heizen mit ErdkollektorOperating mode 1 - Heating with ground collector
  • Betriebsmodus 2 - Heizen mit Erd-/FundamentspeicherOperating mode 2 - Heating with ground/foundation storage
  • Betriebsmodus 3 - Kühlen mit Erd-/Fundamentspeicher (Speicherung der Kühlungsabwärme)Operating mode 3 - Cooling with ground/foundation storage (storage of cooling waste heat)
  • Betriebsmodus 4 - Erdkollektorwärme im Erd-/Fundamentspeicher speichernOperating mode 4 - Store ground collector heat in the ground/foundation storage
  • Betriebsmodus 5 - Kühlen mit ErdkollektorOperating mode 5 - Cooling with ground collector
  • Betriebsmodus 6 - Brauchwarmwasser erwärmen - Kühlen GebäudeOperating mode 6 - Heating domestic hot water - Cooling building
  • Betriebsmodus 7 - Brauchwarmwasser erwärmen mit Erd-/FundamentspeicherOperating mode 7 - Heating domestic hot water with ground/foundation storage tank
  • Betriebsmodus 8 - Brauchwarmwasser erwärmen mit ErdkollektorOperating mode 8 - Heating domestic hot water with ground collector

Beispiel 10Example 10

  • S-Wärmetauscher-Nahwärmenetz mit Luftwärme, Erd-/Fundamentspeicher, AbluftnutzungS-heat exchanger district heating network with air heat, ground/foundation storage, exhaust air utilization
  • Wärmetauscher 1 - Heiz- und Kühlflächen (Medium Wasser)Heat exchanger 1 - heating and cooling surfaces (medium water)
  • Wärmetauscher 2 - Luftwärme (Medium Luft)Heat exchanger 2 - air heat (medium air)
  • Wärmetauscher 3 - Erd-/Fundamentspeicher (Medium Sole)Heat exchanger 3 - ground/foundation storage (medium brine)
  • Wärmetauscher 4 - Abluft (Medium Luft)Heat exchanger 4 - exhaust air (medium air)
  • Wärmetauscher 5 - Brauchwasser (Medium Wasser)Heat exchanger 5 - domestic water (medium water)
  • Betriebsmodus 1 - Heizen mit LuftwärmeOperating mode 1 - Heating with air heat
  • Betriebsmodus 2 - Heizen mit Erd-/FundamentspeicherOperating mode 2 - Heating with ground/foundation storage
  • Betriebsmodus 3 - Kühlen mit Erd-/Fundamentspeicher (Speicherung der Kühlungsabwärme)Operating mode 3 - Cooling with ground/foundation storage (storage of cooling waste heat)
  • Betriebsmodus 4 - Erdkollektorwärme im Erd-/Fundamentspeicher speichernOperating mode 4 - Store ground collector heat in the ground/foundation storage
  • Betriebsmodus 5 - Kühlen mit LuftwärmeOperating mode 5 - Cooling with air heat
  • Betriebsmodus 6 - Brauchwarmwasser erwärmen - Kühlen GebäudeOperating mode 6 - Heating domestic hot water - Cooling building
  • Betriebsmodus 7 - Brauchwarmwasser erwärmen mit Erd-/FundamentspeicherOperating mode 7 - Heating domestic hot water with ground/foundation storage tank
  • Betriebsmodus 8 - Brauchwarmwasser erwärmen mit LuftwärmeOperating mode 8 - Heating domestic hot water with air heat
  • Betriebsmodus 9 - Brauchwasser erwärmen mit AbluftOperating mode 9 - Heating domestic water with exhaust air
  • Betriebsmodus 10 - Erd-/Fundamentspeicher erwärmen mit AbluftOperating mode 10 - Heating the ground/foundation storage tank with exhaust air

Claims (4)

Kompressionskältemaschine (1)(2) mit mehr als zwei umschaltbaren Wärmetauschern(10) dadurch gekennzeichnet, dass jeder Wärmetauscher(10) im Kältemittelkreislauf als Verdampfer oder als Kondensator oder ohne Funktion geschaltet werden kann. Die vorgestellte Kompressionskältemaschine ermöglicht bei jeweils einem Kondensator und einem Verdampfer im Kältekreis, 6 Kombinationen für ein System mit 3 Wärmetauschern(10), 12 Kombinationen für ein System mit 4 Wärmetauschern(10), 20 Kombinationen für ein System mit 5 Wärmetauschern(10) etc. Es sind auch Kombinationen mit mehr als 2 aktiven Wärmetauschern(10) schaltbar. Bei Aktivierung von mehr als einem Expansionsventil(73) können mehrere Prozesse im Kältemittelkreis zeitgleich ablaufen. Die Vor-und Rückläufe der Wärmetauscher(10) werden durch die Ringleitung (70) miteinander verbunden. Zur Reduzierung der Strömungsverluste im Kältemittelkreis bei der Durchströmung von Wärmetauschern(10), die ohne Funktion geschaltet sind, werden die Vor- und Rückläufe der Wärmetauscher(10) durch Wärmetauscher-Bypässe(71) verbunden. Ist der Wärmetauscher als Kondensator geschaltet, wird das zugehörige Wärmetauscher-Bypass-Ventil(72) im Wärmetauscher-Bypass(71) elektrisch geschlossen, das Kältemittel strömt zu 100% durch den Wärmetauscher, das rechts angeordnete Expansionsventil(73) und das rechts angeordnete Expansionsventil-Bypass-Stellventil(75) werden elektrisch geschlossen, das rechts angeordnete Hochdruck-Stellventil(32) in der Hochdruck-Stichleitung(31) wird elektrisch geöffnet, das links angeordnete Niederdruck-Stellventil(42) in der Niederdruck-Stichleitung(41) wird elektrisch geschlossen. Ist der Wärmetauscher als Verdampfer geschaltet, wird das zugehörige Wärmetauscher-Bypass-Ventil(72) im Wärmetauscher-Bypass(71) elektrisch geschlossen, das Kältemittel strömt zu 100% durch den Wärmetauscher, das rechts angeordnete Expansionsventil(73) wird aktiviert und das rechts angeordnete Expansionsventil-Bypass-Stellventil(75) wird elektrisch geschlossen, das links angeordnete Niederdruck-Stellventil(42) in der Niederdruck-Stichleitung(41) wird elektrisch geöffnet, das rechts angeordnete Hochdruck-Stellventil(32) in der Hochdruck-Stichleitung(31) wird elektrisch geschlossen. Ist der Wärmetauscher ohne Funktion geschaltet, wird das zugehörige Wärmetauscher-Bypass-Ventil(72) elektrisch geöffnet, das Kältemittel strömt parallel durch den Wärmetauscher und die Wärmetauscher-Bypässe (71), das links angeordnete Niederdruck-Stellventil(42) in der Niederdruck-Stichleitung(41) wird elektrisch geschlossen, das rechts angeordnete Hochdruck-Stellventil(32) in der Hochdruck-Stichleitung(31) wird elektrisch geschlossen.Compression refrigeration machine ( 1 )( 2 ) with more than two switchable heat exchangers (10), characterized in that each heat exchanger (10) in the refrigerant circuit can be switched as an evaporator or as a condenser or without any function. The compression refrigeration machine presented allows, with one condenser and one evaporator in the refrigeration circuit, 6 combinations for a system with 3 heat exchangers (10), 12 combinations for a system with 4 heat exchangers (10), 20 combinations for a system with 5 heat exchangers (10), etc. Combinations with more than 2 active heat exchangers (10) are also switchable. If more than one expansion valve (73) is activated, several processes can run simultaneously in the refrigerant circuit. The supply and return lines of the heat exchangers (10) are connected to one another by the ring line (70). To reduce flow losses in the refrigerant circuit when flowing through heat exchangers (10) that are switched off, the supply and return lines of the heat exchangers (10) are connected by heat exchanger bypasses (71). If the heat exchanger is switched as a condenser, the associated heat exchanger bypass valve (72) in the heat exchanger bypass (71) is electrically closed, the refrigerant flows 100% through the heat exchanger, the expansion valve (73) located on the right and the expansion valve bypass control valve (75) located on the right are electrically closed, the high-pressure control valve (32) located on the right in the high-pressure branch line (31) is electrically opened, and the low-pressure control valve (42) located on the left in the low-pressure branch line (41) is electrically closed. If the heat exchanger is switched as an evaporator, the associated heat exchanger bypass valve (72) in the heat exchanger bypass (71) is electrically closed, the refrigerant flows 100% through the heat exchanger, the expansion valve (73) located on the right is activated and the expansion valve bypass control valve (75) located on the right is electrically closed, the low-pressure control valve (42) located on the left in the low-pressure branch line (41) is electrically opened, and the high-pressure control valve (32) located on the right in the high-pressure branch line (31) is electrically closed. If the heat exchanger is switched without function, the associated heat exchanger bypass valve (72) is electrically opened, the refrigerant flows parallel through the heat exchanger and the heat exchanger bypasses (71), the low-pressure control valve (42) located on the left in the low-pressure branch line (41) is electrically closed, and the arranged high-pressure control valve (32) in the high-pressure branch line (31) is closed electrically. Kompressionskältemaschine mit mehr als zwei umschaltbaren Wärmetauschern(10) dadurch gekennzeichnet, dass mindestens 1 Wärmetauscher(10) im Kältemittelkreislauf als Verdampfer oder als Kondensator oder ohne Funktion geschaltet werden kann. Für die praktische Anwendung sind in der Regel nicht alle technisch möglichen Schaltungen der Wärmetauscher(10) als Kondensator, Verdampfer oder ohne Funktion erforderlich, es werden lediglich die, für diese Anwendung benötigten Stichleitungen, Bypässe, Stellventile und Expansionsventile(73) eingebaut. Weden einer oder mehrere der Wärmetauscher(10) ausschließlich als Kondensator genutzt, entfallen die jeweils zugehörigen Niederdruck-Stichleitungen(41), die jeweils zugehörigen Niederdruck-Stellventile(42), die jeweils zugehörigen Expansionsventil-Byppässe(74), die jeweils zugehörigen Expansionsventil-Bypass-Stellventile(75) und die jeweils zugehörigen Expansionsventile(73). Werden einer oder mehrere der Wärmetauscher(10) ausschließlich als Verdampfer genutzt, entfallen die jeweils zugehörigen Hochdruck-Stichleitungen(31) und die jeweils zugehörigen Hochdruck-Stellventile(32). Werden einer oder mehrere der Wärmetauscher niemals ohne Funktion geschaltet, entfallen die jeweils zugehörigen Wärmetauscher-Bypasss-Ventile(72) und die jeweils zugehörigen Wärmetauscher-Bypässe(71).Compression refrigeration machine with more than two switchable heat exchangers (10), characterized in that at least one heat exchanger (10) in the refrigerant circuit can be switched as an evaporator or as a condenser or without function. For practical application, not all technically possible circuits of the heat exchangers (10) as a condenser, evaporator or without function are generally required; only the branch lines, bypasses, control valves and expansion valves (73) required for this application are installed. If one or more of the heat exchangers (10) are used exclusively as a condenser, the respective associated low-pressure branch lines (41), the respective associated low-pressure control valves (42), the respective associated expansion valve bypasses (74), the respective associated expansion valve bypass control valves (75) and the respective associated expansion valves (73) are omitted. If one or more of the heat exchangers (10) are used exclusively as evaporators, the corresponding high-pressure branch lines (31) and the corresponding high-pressure control valves (32) are omitted. If one or more of the heat exchangers are never switched off, the corresponding heat exchanger bypass valves (72) and the corresponding heat exchanger bypasses (71) are omitted. Kompressionskältemaschine gemäß Patentanspruch 1 und Patentanspruch 2 mit Füllmengenregulierung (3)(4). Für die Optimierung der verschiedenen, schaltbaren Betriebsmodi und die damit verbundene Änderung der Füllmenge ist eine Füllmengenregulierung vorgesehen. Während des Betriebes werden das Ausgleichsbehälter-Einlassventil(91) und das Ausgleichsbehälter-Auslassventil(92) elektrisch geschlossen. Nach Anschalten der Kompressionskältemaschine werden alle Stellventile für den gewählten Betriebsmodus geschaltet, die dafür erforderlichen Expansionsventile(73) werden aktiviert, die Pumpen und Gebläse außerhalb des Kältemittelkreises werden eingeschaltet und die aktuellen Medientemperaturen erfasst. Vor dem Anschalten des Kompressors(20) wird der aktuelle Druck im Kältemittelkreis ermittelt und mit dem optimalen Druck für den gewählten Betriebsmodus in Abhängigkeit der erfassten Medientemperaturen verglichen. Ist der gemessene Druck niedriger als der Solldruck, wird das Ausgleichsbehälter-Auslassventil(92) elektrisch geöffnet, bis der optimale Druck erreicht ist. Ist der gemessene Druck höher als der Solldruck, muss der Ausgleichsbehälter(90) gefüllt werden. Zum Füllen des Ausgleichsbehälters(90) mit Kondensat wird die für diesen Prozess benötigte Verdampfer-Kondensator-Kombination eingestellt, das Ausgleichsbehälter-Einlassventil(91) und das Ausgleichsbehälter-Auslassventil(92) werden elektrisch geöffnet, der Kompressor(20) wird eingeschaltet, bis der Ausgleichsbehälter vollständig mit Kondensat gefüllt ist, danach werden das Ausgleichsbehälter-Einlassventil(91) und das Ausgleichsbehälter-Auslassventil(92) elektrisch geschlossen. Die Anschaltprozedur wird wiederholt, der gemessene Druck im Kältemittelkreis ist jetzt gleich oder niedriger als der Solldruck und kann bei Bedarf durch die Öffnung des Ausgleichbehälter-Auslassventils(92) solange erhöht werden, bis der Solldruck erreicht ist.Compression refrigeration machine according to Patent claim 1 and Patent claim 2 with filling level regulation ( 3 )( 4 ). A charge level regulator is provided to optimize the various switchable operating modes and the associated change in charge quantity. During operation, the expansion tank inlet valve (91) and the expansion tank outlet valve (92) are closed electrically. After the compression refrigeration machine is switched on, all control valves for the selected operating mode are switched, the required expansion valves (73) are activated, the pumps and fans outside the refrigerant circuit are switched on, and the current media temperatures are recorded. Before the compressor (20) is switched on, the current pressure in the refrigerant circuit is determined and compared with the optimal pressure for the selected operating mode depending on the recorded media temperatures. If the measured pressure is lower than the target pressure, the expansion tank outlet valve (92) is opened electrically until the optimal pressure is reached. If the measured pressure is higher than the target pressure, the expansion tank (90) must be filled. To fill the expansion tank (90) with condensate, the evaporator-condenser combination required for this process is set. The expansion tank inlet valve (91) and the expansion tank outlet valve (92) are opened electrically. The compressor (20) is switched on until the expansion tank is completely filled with condensate. After that, the expansion tank inlet valve (91) and the expansion tank outlet valve (92) are closed electrically. The switch-on procedure is repeated. The measured pressure in the refrigerant circuit is now equal to or lower than the target pressure and can be increased, if necessary, by opening the expansion tank outlet valve (92) until the target pressure is reached. Kompressionskältemaschine (5) mit zwei umschaltbaren Wärmetauschern(10) und optionaler Füllmengenregulierung entsprechend Patentanspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass jeder Wärmetauscher(10) im Kältemittelkreislauf als Verdampfer oder als Kondensator geschaltet werden kann.Compression refrigeration machine ( 5 ) with two switchable heat exchangers (10) and optional filling level regulation according to Patent claim 3 characterized in that each heat exchanger (10) in the refrigerant circuit can be switched as an evaporator or as a condenser.
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