Gleichzeitig als Wärmepumpe dienende Kältemaschine Die Erfindung betrifft
eine Kompressionskältemaschine, bei der die Verflüssigungswärme zur Beheizung eines
Warmwasserspeichers verwendet wird und die so beschaffen ist, daß die Kälte- und
Wärmeabgabe bei allen Betriebsverhältnissen möglichst wirtschaftlich erfolgt. Bei
bisher bekannten Ausführungen, von Kältemaschinen, bei denen die Verflüssigungswärme
zur Beheizung eines Warmwasserspeichers verwendet wird, erfolgt die Steuerung in
der Regel von der Temperatur der Kühlstelle aus. Wenn nun der Warmwasserbedarf größer
ist als -der Kältebedarf, wird die gewünschte Warmwassertemperatur nicht erreicht.
Man baut darum zweckmäßigerweise in den Warmwasserspeicher eine zusätzliche elektrische
Widerstandsheizung ein, die von der Warmwassertemperatur gesteuert wird. Bei bisherigen
Ausführungen ist der elektrische Heizkörper in den unteren Teil des Warmwasserspeichers
eingebaut, wodurch der ganze Speicherinhalt erwärmt wird. Dabei ist der als Rohrschlange
ausgebildete Verflüssiger von dem heißen Wasser umgeben. Wird nun von der Kühlstelle
aus die Kälte= maschine eingeschaltet, steigt die Temperatur des Wassers und damit
der Verflüssigungsdruck über den zulässigen Wert hinaus an. Ist dagegen der Kältebedarf
größer als der Warmwasserbedarf, so besteht ebenfalls die Gefahr, daß die Warmwassertemperatur
und damit der Verflüssigungsdruck über den zulässigen Wert hinaus ansteigt.At the same time serving as a heat pump refrigerating machine The invention relates to
a compression refrigeration machine in which the condensation heat is used to heat a
Hot water storage tank is used and which is designed so that the cold and
Heat is emitted as economically as possible in all operating conditions. at
previously known versions of refrigeration machines in which the condensation heat
is used to heat a hot water tank, control takes place in
usually based on the temperature of the cold spot. If now the hot water demand is greater
If the cooling requirement is higher than, the desired hot water temperature will not be reached.
It is therefore advisable to build an additional electrical one in the hot water tank
Resistance heating on, which is controlled by the hot water temperature. With previous
Finishes is the electric radiator in the lower part of the hot water tank
built-in, which heats the entire contents of the storage tank. Here it is as a pipe snake
trained condenser surrounded by the hot water. Now used by the cold store
off the refrigeration machine is switched on, the temperature of the water rises and with it
the condensing pressure exceeds the permissible value. On the other hand, is the cooling requirement
greater than the hot water requirement, there is also the risk that the hot water temperature
and thus the condensing pressure rises above the permissible value.
Erfindungsgemäß werden diese Schwierigkeiten dadurch umgangen, da,ß
die natürliche Temperaturschichtung in einem Warmwasserspeicher ausgenutzt wird,
derart, daß bei einer gleichzeitig als Wärmepumpe dienenden Kältemaschine mit einem
in Form einer Rohrschlange gebauten Verflüssiger in einem Warmwasserspeicher eine
elektrische Widerstandsheizung zusätzlich oberhalb des im unteren Teil des Z@'armwasserspeiehers
angeordneten Verflüssigers angebracht ist. Diese Anordnung hat den Vorzug, daß nur
der oberhalb der Rohrschlange befindliche Teil des gespeicherten Wassers bei eingeschalteten
Heizkörpern auf höhere Temperatur gebracht wird, während das den Kondensator umgebende
Wasser kühler bleibt.According to the invention, these difficulties are circumvented because, ß
the natural temperature stratification in a hot water tank is used,
in such a way that at the same time serving as a heat pump refrigerating machine with a
a condenser built in the form of a pipe coil in a hot water tank
additional electrical resistance heating above the arm water storage tank in the lower part of the Z @ '
arranged condenser is attached. This arrangement has the merit that only
the part of the stored water located above the pipe coil when switched on
Radiators are brought to a higher temperature, while the surrounding condenser
Water stays cooler.
Bei Wasserentnahme strömt kaltes Wasser in dem Speicherbehälter unterhalb
der Rohrschlange ein. Dadurch liegt der Verflüssi@ger stets im kältesten Temperaturbereich
des Warmwasserspeichers. Bei eingeschalteter Zusatzheizung ist die Verflüssigungstemperatur
der Kältemaschine bei dieser der Erfindung gemäße Anordnung niedriger als die Warmwassertemperatur
im oberen Teil des Warmwasserspeichers. Ein wirtschaftlicher und gefahrloser Betrieb
der Kältemaschine ist somit gewährleistet.When water is withdrawn, cold water flows in the storage tank below
the pipe coil. This means that the condenser is always in the coldest temperature range
of the hot water storage tank. When the additional heater is switched on, the condensing temperature is
the refrigeration machine in this arrangement according to the invention is lower than the hot water temperature
in the upper part of the hot water tank. An economical and safe operation
the refrigeration machine is thus guaranteed.
Für den Fall, daß im Betrieb der Kältebedarf größer als der entsprechende
Wärmebedarf ist und somit der Verflüssigungsdruck über den zulässigen Wert ansteigt,
wird erfindungsgemäß z. B. mittels Steuerung durch einen Pressostaten so viel warmes
Wasser aus dem Speicherbehälter abgelassen, bis die Wassertemperatur in der Umgebung
der Verflüssigerschlange und damit der Verflüssigungsdruck wieder auf den zulässigen
Wert abgesunken sind. Das Ablassen des warmen Wassers kann entweder durch einen
an der normalen Warmwasserleitung angebrachten zweiten Austrittsstutzen erfolgen
oder durch einen besonderem: Austrittsstutzen, der direkt am Waxmwasserspeicher
oberhalb der Verflüssigerschlange angebracht ist. Die letztere Anordnung hat den
Vorteil, daß das im oberen Teil des Speichers befindliche Warmwasser gespeichert
bleibt.In the event that the cooling requirement during operation is greater than the corresponding one
There is a heat requirement and therefore the condensing pressure rises above the permissible value,
is according to the invention z. B. so much warm by means of control by a pressostat
Water drained from the storage tank until the water temperature in the area
the condenser coil and thus the condensing pressure back to the permissible
Have decreased in value. The draining of the warm water can either be done by a
the second outlet nozzle attached to the normal hot water pipe
or through a special: outlet connection that is located directly on the wax water storage tank
above the condenser coil. The latter arrangement has the
Advantage that the hot water located in the upper part of the memory is stored
remain.
Eine weitere Lösung der Aufgabe, einen Anstieg des Verflüssigungsdruckes
über den zulässigen Wert hinaus zu verhindern, besteht darin, daß die Anlage mit
einem zusätzlichem. luftgekühlten Verflüssiger ausgerüstet ist, der erfindungsgemäß
parallel zu der im Warmwasserspeicher befindlichen Verflüssigerschlange geschaltet
ist und von einem von der Wassertemperatur im Speicherbehälter abhängigen Steuerorgan
zu-und abgeschaltet wird.
Die Zeichnung veranschaulicht Ausführungsbeispiele
des beschriebenen Erfindungsgegenstandes. Fig. 1 und 2 zeigen eine Kompressionskältemaschine,
die sowohl für die Erzeugung von Kälte als auch von Wärme bestimmt ist. Der Motor
1 treibt den Verdichter 2, der durch die Leitung 3 über das Rückschlagventil 4 das
Kältemittel durch den in Form einer Rohrschlange ausgebildeten Verflüssiger 5 in
die Sammelflasche 6 fördert. Durch die Leitung 7 strömt das flüssige Kältemittel
zu den Expansionsventilen 8 und expandiert in die Verdampfer 9. Die Leitung 10 führt
zum Verdichter 2 zurück. Der Verflüssiger 5 liegt im unteren Teil des Warmwasserspeichers
11. Knapp darüber sind die elektrischen Heizkörper 12 und ein temperaturabhängiger
Schalter 13 angeordnet. In den Speicherbehälter mündet die Leitung 14 für den Zulauf
des kalten Wassers. Die Leitung 15 dient zur Entnahme des Warmwassers. Der vom Verflüssigungsdruck
abhängige Pressostat 16 betätigt das Magneiventil 17, das bei überhöhtem Verflüssigungsdruck
Warmwasser entweder aus der Leitung 15 (in Fig. 1 dargestellt) oder aus dem Austritt
18 (in Fig. 2 dargestellt), der knapp oberhalb der Rohrschlange liegt, ablaufen
läßt. 19 ist ein an der Kühlstelle befindlicher Thermostat.Another solution to the problem of preventing the condensing pressure from rising above the permissible value is that the system is equipped with an additional. is equipped with an air-cooled condenser, which according to the invention is connected in parallel to the condenser coil located in the hot water storage tank and is switched on and off by a control element which is dependent on the water temperature in the storage tank. The drawing illustrates exemplary embodiments of the subject matter of the invention described. Fig. 1 and 2 show a compression refrigeration machine, which is intended both for the production of cold and heat. The motor 1 drives the compressor 2, which conveys the refrigerant through the line 3 via the check valve 4 through the condenser 5, which is designed in the form of a pipe coil, into the collecting bottle 6. The liquid refrigerant flows through the line 7 to the expansion valves 8 and expands into the evaporator 9. The line 10 leads back to the compressor 2. The condenser 5 is located in the lower part of the hot water tank 11. The electric heating elements 12 and a temperature-dependent switch 13 are arranged just above it. The line 14 for the inflow of cold water opens into the storage tank. The line 15 is used to remove the hot water. The pressure switch 16, which is dependent on the condensing pressure, actuates the solenoid valve 17 which, if the condensing pressure is too high, allows hot water to run off either from the line 15 (shown in FIG. 1) or from the outlet 18 (shown in FIG. 2), which is located just above the pipe coil . 19 is a thermostat located on the cold spot.
Fig. 3 zeigt eine ähnliche Ausführung für den gleichen Zweck. Parallel
zur Verflüssigerschlange 5 ist ein luftgekühlter Verflüssiger 20 an die Leitung
3
angeschlossen. Der temperaturabhängige Schalter 21 steuert ein Organ 22
zum Zu- und Abschalten des luftgekühlten VeTflüssigers 20. Das Ventil 23 dient zum
Entleeren dies Warmwasserspeichers.Fig. 3 shows a similar embodiment for the same purpose. In parallel with the condenser coil 5, an air-cooled condenser 20 is connected to the line 3 . The temperature-dependent switch 21 controls an element 22 for switching the air-cooled condenser 20 on and off. The valve 23 is used to empty this hot water tank.