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Vorrichtung zum Beheizen und Kühlen von Räumen Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zum Beheizen und Kühlen von Räumen, bestehend aus einer in ein
Gehäuse eingebauten Wärmepumpe mit einem Kompressorströmungskreis, in den ein Wärmeaustauscher,
der in einem von der Außenluft durchströmten Kanal liegt, eingeschaltet ist.
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Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art ist in dem zu klimatisierenden
Raum ein Schrank aufgestellt, in welchem ein Kanal von der Außenluft durchströmt
und diese in den zu klimatisierenden Raum eingeblasen wird. Die Außenluft wird dabei
durch einen Ventilator, der ebenso wie der ihn antreibende Motor in dem Schrank
angeordnet ist, in den Kanal gesaugt, in welchem außerdem eine Wärmequelle; eine
Kältequelle und ein Luftbefeuchter angeordnet sind, über welche die durch den Kanal
geförderte Luft hinwegstreicht.
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Die Erfindung verfolgt das Ziel, eine solche Vorrichtung in Form einer
fabrikmäßig herstellbaren Einheit zu schaffen, die gegenüber ähnlichen bekannten
Vorrichtungen folgende Vorteile bietet: a) Die Vorrichtung läßt sich als einbaufertige
Einheit, deren Montage beim Einbau äußerst geringe Installationsarbeit erfordert,
in Serienfabrikation herstellen; b) sowohl beim Beheizen als auch beim Kühlen wird
ein wesentlicher Teil der Wärmeleistung der Vorrichtung als Strahlung abgegeben,
und es werden somit die charakteristischen Vorteile der Strahlungsheiz- und Kühlanlagen
erzielt; c) Kesselanlagen oder andere Heizquellen, Rohrleitungen und Ventilationskanäle
sind nicht erforderlich, so daß, insbesondere beim Einbau in Neubauten, eine wesentliche
Herabsetzung der Baukosten und eine Verbesserung des Nutzungsgrads (des Nettovolumens)
erreicht wird; d) ihre Betriebswirtschaftlichkeit ist zumindest ebenso günstig und
unter gewissen Betriebsbedingungen sogar günstiger als die Feuerungswirtschaftlichkeit
herkömmlicher Ölfeuerungsanlagen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Vorrichtung der obenerwähnten
Art erfindungsgemäß in der Weise ausgebildet, daß ein weiterer, als Strahlungsplatte
ausgebildeter Wärmeaustauscher vorgesehen ist, wobei diese Strahlungsplatte eine
Bodenfläche des als flacher, direkt unter einer Tragdecke aufhängbarer Kasten ausgebildeten
Gehäuses bildet oder unmittelbar unter der Bodenfläche des Gehäuses angeordnet ist.
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Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung mit drei Wärmeaustauschern,
von denen der eine in einem von Raumluft durchströmten Kanal angeordnet und in jedem
der Kanäle ein Gebläse zum Durchblasen von Außenluft bzw. von Raumluft vorgesehen
ist, ist die Anordnung so getroffen, daß der äußere Kanal durch äußere Seitenkanäle
und mit Öffnungen in einer Außenwand verbunden ist und daß die Endwände der Vorrichtung
nn Bereich der Enden des inneren Kanals liegende öffnungen zum Ansaugen und Ausstoßen
von Raumluft aufweisen. Das Kompressoraggregat der Wärmepumpe kann dabei in einem
zwischen den beiden Kanälen liegenden mittleren Kanal angeordnet sein. Ferner sieht
die Erfindung eine Ausbildung vor, bei welcher in den Trennwänden zwischen dem mittleren
Kanal und den anderen beiden Kanälen Luftdurchlaßöffnungen mit Klappen vorgesehen
sind, die in einer Stellung den mittleren Kanal mit dem inneren Kanal und in einer
anderen Stellung den mittleren Kanal mit dem Außenkanal verbinden.
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Bezüglich der durch die Erfindung erzielbaren Vorteile sei noch auf
folgendes hingewiesen: Es ist aus der Strahlungsheiztechnik bekannt, daß man zur
Erzielung eines optimalen Strahlungseffektes verhältnismäßig große Strahlungsflächen
mit verhältnismäßig niedriger Oberflächentemperatur, vorzugsweise einer Temperatur
der Größenordnung von etwa 40° C benötigt. Die Erfüllung dieser Forderungen bietet
eben die günstigsten Bedingungen für die Ausnutzung des Prinzips der Wärmepumpe
in Verbindung mit Luftheizanlagen, deren eine Wärmeaustauscher die Wärmeenergie
der Außenluft aufnimmt, und deren andere Wärmeaustauscher die Wärmeenergie
an
den Raum abgibt. Es ist nämlich für die Betriebswirtschaftlichkeit der Wärmepumpe
von entscheidender Bedeutung, daß die Wärmeabgabe bei verhältnismäßig niedriger
Temperatur erfolgt, wie es gerade bei der Strahlungswärme der Fall ist. Außerdem
stimmt die hinsichtlich der Bemessung der Vorrichtung anscheinend nachteilige Forderung,
daß eine große Strahlungsfläche vorhanden sein muß, mit der Forderung auf reichlichen
Platz im Innern der Vorrichtung für Wärmeaustauscher, Kompressoren und die übrigen
zu einer Wärmepumpe gehörenden Komponenten sowie mit der Forderung überein, daß
Strömungskanäle mit verhältnismäßig großer Querschnittsfläche vorhanden sein müssen,
um die Strömungsgeschwindigkeit der Luft unter anderem zur Vermeidung oder Dämpfung
von Geräuschen auf einem hinreichend niedrigen Wert zu halten.
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Die sich aus diesen Erfordernissen ergebende Bemessung der Vorrichtung
hat auch zur Folge, daß in jedem der erwähnten Kanäle ein Gebläse zum Durchblasen
von Außenluft bzw. Raumluft vorgesehen sein kann. Prinzipiell ließen sich diese
Gebläse auch außerhalb der Vorrichtung anordnen, in der Praxis empfiehlt es sich
jedoch insbesondere im Hinblick auf den vorstehend unter a) angegebenen Vorteil,
diese Gebläse in den erwähnten Kanälen anzuordnen.
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Die an die Bemessung der Vorrichtung zu stellenden erwähnten Anforderungen
lassen sich bei einer bevorzugtenAusführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
berücksichtigen, ohne daß der Platzbedarf der Vorrichtung praktische oder wirtschaftliche
Nachteile mit sich zu führen braucht. Durch die Ausbildung der Vorrichtung als flacher
Kasten, der direkt unter einer Decke derart aufhängbar ist, daß seine eine Seitenfläche
an einer Raumaußenwand anliegt, läßt sich die Vorrichtung ähnlich einem Teil einer
versenkten Unterdecke in architektonischer Hinsicht leicht dem Raum anpassen.
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Konstruktiv bietet diese Ausbildung der Vorrichtung den weiteren Vorteil,
daß sich der Kompressor der Wärmepumpe, der Kompressormotor, das übrige Zubehör,
ausschließlich derbeidenWärmeaustauscher, sowie ein gemeinsamer Motor für die beiden
Gebläse zweckmäßig in einem zwischen den genannten beiden Kanälen liegenden mittleren
Kanal anordnen lassen.
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Das vorstehend hinsichtlich der Vorteile der Vorrichtung bei deren
Benutzung zum Beheizen durch die Kombination von Strahlungswärme und Konvektionswärme
bei der Strömung der Raumluft durch den inneren Kanal Angegebene gilt in vollem
Umfang auch bei Verwendung der Vorrichtung zur Kühlung des Raums. Das Umschalten
von der Beheizung (Winterbetrieb) auf Kühlung (Sommerbetrieb) erfolgt durch Umwechseln
der Funktionen der beiden Wärmeaustauscher, wie es beim Betrieb von Wärmepumpen
bekannt ist. Mit Rücksicht auf die Betriebswirtschaftlichkeit empfiehlt es sich
jedoch, außerdem so umzuschalten, daß die vom Kompressoraggregat und vom Gebläsemotor
abgegebene Wärme bei Winterbetrieb an die Raumluft, bei Sommerbetrieb dagegen an
die Außenluft abgegeben wird. Dies erfordert, daß der mittlere Kanal, in dem diese
Komponenten angeordnet sind, bei Winterbetrieb (Beheizung) an den von der Raumluft
durchströmten inneren Kanal, bei Sommerbetrieb (Kühlung) dagegen an den von 4er
Außenluft durchströmten äußeren Kanal angeschlossen wird. Eine solche Umstellung
kann erfindungsgemäß mittels durch Klappen verschließbarer Luftdurchlaßöffnungen
in den den mittleren Kanal abgrenzenden Scheidewänden erfolgen.
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Beim Betrieb einer Wärmepumpe, die bekanntlich als reversible Kühlanlage
wirkt, können wegen der Reif- und Kondenswasserbildung gewisse praktische Schwierigkeiten
auftreten. Zur Vermeidung der damit verbundenen Nachteile und zwecks Ausnutzung
des anfallenden Kondenswassers zur Erhöhung der Kompressorleistung und zur Regelung
des Luftfeuchtigkeitsgehalts kann die erfindungsgemäße Vorrichtung außerdem mit
Mitteln zum Aufsammeln und Fördern von Kondens- und Schmelzwasser versehen sein.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung, hierunter die Wirkung der in den
Ansprüchen gekennzeichneten Merkmale, ergeben sich aus der nachstehenden ausführlichen
Zeichnungsbeschreibung an Hand der in den Zeichnungsfiguren dargestellten Ausführungsformen.
Es zeigt F i g. 1 eine Ausführungsform einer unter einer Raumdecke und an einer
Wand entlang angeordneten erfindungsgemäßen Vorrichtung, in Endansicht, F i g. 2
einen Horizontalschnitt nach der Linie II-II, F i g.1, F i g. 3 einen Vertikalschnitt
nach der Linie III-III, Fig.2, F i g. 4 in größerem Maßstab einen Vertikalschnitt
durch einen Teil des Vorrichtungsbodens in einer abgeänderten Ausführungsform, F
i g. 5 und 6 entsprechende Schnitte zur Veranschaulichung der Einstellung der den
mittleren Kanal mit den anderen beiden Kanälen verbindenden Luftklappen bei Winter-
bzw. Sommerbetrieb, F i g. 7 einen der F i g. 2 entsprechenden Horizontalschnitt
zur Veranschaulichung einer in der Vorrichtung eingebauten Anlage zur Beseitigung
von Kondenswasser und F i g. 8 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Schaltung
der Hauptbestandteile der Vorrichtung.
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In F i g. 1 bis 3 bezeichnen 1 die Decke und 2 eine Außenwand eines
Raums, in dem eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 installiert ist, deren eine Seitenwand
an der Raumwand 2 entlang verläuft, die Öffnungen 3 und 4 aufweist, welche durch
Luftkanäle 5 und 6 den Innenraum der Vorrichtung mit der Außenluft verbinden. Die
Vorrichtung 10 ist mittels Laschen 8 und 9 an der Decke befestigt
und zweckmäßig im Bereich über den Raumfenstern 7 angeordnet, wo der Wärmebedarf
im Winter und der Kühlungsbedarf im Sommer am größten ist.
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Die Vorrichtung 10 ist bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform
als verhältnismäßig flacher Kasten ausgebildet, dessen Boden 11 aus einer Aluminiumplatte
oder einer Platte eines anderen Materials mit gutem Wärmeleitvermögen besteht. Der
Boden kann jedoch auch als Strahlungsplatte ausgebildet sein und gegebenenfalls
mit einer Putzschicht, einer Anstrichfarbe oder einem anderen aus architektonischen
Gründen gewählten Bekleidungsmäterial versehen sein. Die Bodenplatte 11 kann weiterhin
als Schalldämpfungsplatte mit Perforationen und einem auf der Plattenoberseite liegenden
schalldämpfenden Stoff ausgebildet sein.
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Die Vorrichtung besteht aus einem Gehäuse mit einer Oberplatte 12,
Seitenwänden 13 und 14 sowie Endwänden 15 und 16.
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Die nachstehend in Verbindung mit den Bezugszeichen benutzten Indexbezeichnungen
1 und x besagen
generell, daß die betreffenden Teile jeweils
an der Innenseite und Außenseite der Vorrichtung liegen.
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Der Innenraum der Vorrichtung ist durch Wände 17 und 18 in drei Kanäle,
nämlich einen inneren Kanal 10i, einen äußeren Kanal 10x und einen mittleren Kanal
10 in aufgeteilt. Im Innenraum ist eine Wärmepumpe eingebaut, die im Prinzip
aus einem von einem Elektromotor getriebenen Kompressor C im mittleren Kanal 10
m und aus drei Wärmeaustauschern Hx, Hi und Hc besteht, von denen die beiden Wärmeaustauscher
Hi und Hx jeweils im inneren Kanal 10i und im äußeren Kanal 10 x angeordnet sind.
Der dritte Wärmeaustauscher Hc ist als den Gehäuseboden 11 bildende Strahlungsplatte
ausgeführt. In jedem der Kanäle 10 i und 10 x ist außerdem ein Gebläse
Bi bzw. Bx vorgesehen, deren gemeinsamer Antriebsmotor MB im mittleren
Kanal 10m angeordnet ist, der außerdem die übrigen Bestandteile der Wärmepumpe,
hierunter ein Steuerventil RV, enthält.
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F i g. 4 zeigt eine geänderte Ausführungsform des als Strahlungsfläche
ausgebildeten Wärmeaustauschers. Dieser besteht aus einer mit Hilfe von Schienen
111 an der unteren Seite der Gehäusebodenplatte 111 befestigten Rohrschlange
100 und aus Strahlungsplatten 112, welche durch Kantflansche 113 mit der
Rohrschlange wärmeleitend verbunden sind. Die Strahlungsplatten 112 können zweckmäßig
Perforationslöcher 114 aufweisen. Im Zwischenraum zwischen den Strahlungsplatten
112 und der Gehäusebodenplatte 111 kann ein schalldämpfendes Material
115 vorgesehen sein, so daß die von den Strahlungsplatten gebildete Fläche
schalldämpfend wirkt. Bei dieser Ausführungsform können der Gehäuseboden und die
übrigen Teile des Gehäuses 10 aus einem nicht wärmeleitenden Material, z. B. einem
Kunststoff hergestellt sein.
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In den Endwänden 15 und 16 der Vorrichtung im Bereich des Kanals 10i
finden sich Öffnungen 15 i
und 161 zum Ansaugen bzw. zum Ausstoßen
der mit Hilfe des Gebläses Bi durch den Kanal 10 i geförderten Raumluft.
Am Ansaugende des Kanals 101 ist unmittelbar hinter der Öffnung 16 i ein
Luftfilter 40 vorgesehen, während sich am entgegengesetzten Ende geräuschdämpfende
Schallschleusen 41 finden. Gegebenenfalls können in Verbindung mit den Schallschleusen
41 oder in deren Nähe elektrische Heizkörper 49 vorgesehen sein, die mit der Bodenplatte
11 der Vorrichtung wärmeleitend verbunden sein können.
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Der mittlere Kanal 10 m ist, wie bereits erwähnt, durch die Wände
17 und 18 von den Kanälen 10 i und 10x getrennt. Er ist außerdem durch eine Querwand
19 von einem in den Kanal 10 i mündenden und vom Filter 40 sowie von der Wand 17
begrenzten Verbindungskanal 10 c getrennt.
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Die Trennwände weisen Luftdurchlaßöffnungen auf. In der Wand 17 finden
sich nämlich Öffnungen 20, 22 und 23, in der Wand 19 eine Öffnung
21 und in der Wand 18 eine Öffnung 24. An jeder dieser Öffnungen ist eine
Klappe 30, 32, 33, 31 und 34 vorgesehen, von denen die Klappen 33 und 34 bzw. 31
und 32 durch Gestänge 36, 37 und 38 derart miteinander gekuppelt sind, daß sie sich
mit Hilfe eines pneumatischen Steuerungsorgans, z. B. eines Balges 39, in der nachstehend
erläuterten Weise umschalten lassen. Die F i g. 5 und 6 zeigen die Einstellung dieser
Klappen bei Winterbetrieb bzw. bei Sommerbetrieb.
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Beim Winterbetrieb, wo die Vorrichtung der Beheizung dient, ist die
der Regelung der Frischluftzufuhr aus dem äußeren Kanal 10x zum mittleren Kanal
10 m und zum inneren Kanal 10 i dienende Klappe 30 derart eingestellt,
daß ein regelbarer Teil der Außenluft durch eine Vorkammer 10 d und das Filter
40 in den Verbindungskanal 10 c strömt, wo sie mit der durch die Öffnung
15 i angesaugten Raumluft gemischt wird, nachdem diese das Filter
40 durchströmt hat. Die Klappen 32 und 33 halten die entsprechenden Durchlaßöffnungen
22 und 23 der Wand 17 verschlossen. Der äußere Kanal 10x ist nun gegen den mittleren
Kanal 10 m gesperrt. Die Klappe 31 ist geöffnet, so daß die mit der Außenluft gemischte
Raumluft durch die Öffnung 21 der Wand 19 den mittleren Kanal 10 m durchströmen
kann, wo sie zum Kühlen des Kompressors C und des Gebläsemotors MB dient.
Die Klappe 34 ist ebenfalls geöffnet, so daß die vom Kompressor und Motor
erwärmte Kühlluft durch die Öffnung 24 der Wand 18 in den inneren Kanal
101 gelangt, wo sie mit der vom Wärmeaustauscher Hi erwärmten Raumluft gemischt
wird und mit dieser durch die Öffnung 16x der Endwand 16 der Vorrichtung in den
zu heizenden Raum ausgestoßen wird. Berechnungen haben ergeben, daß ungefähr 20%
der gesamten Wärmeleistung vom Kompressor und Motor abgegeben werden. Es ist daher
wichtig, daß diese Wärmeleistung bei Winterbetrieb an die Raumluft abgegeben wird.
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Bei Sommerbetrieb (F i g. 6) ist die Frischluftklappe 30 geöffnet.
Auch die Klappen 32 und 33 sind geöffnet, so daß die Luft aus dem äußeren Kanal
10 x durch die Öffnungen 22 und 23 der Wand 17 in den mittleren Kanal 10 m und aus
diesem auf dem gleichen Wege in den äußeren Kanal 10 x gelangen kann. Die Klappen
31 und 34 sind dagegen geschlossen, so daß der innere Kanal 10 i gegen den
mittleren Kanal 10m gesperrt ist. Ein regelbarer Teil der Außenluft kann dagegen
durch die Öffnung 20, die Kammer 10 d, das Filter 40 und den Verbindungskanal
10 c in den inneren Kanal 101 gelangen. Die Wärme des Kompressors C und des
Gebläsemotors MB wird somit nur an die Außenluft abgegeben.
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Beim Betrieb von Wärmepumpenanlagen sind die Reifbildung und die Kondensation
der Luftfeuchtigkeit normalerweise ein Nachteil, da zum Ableiten des Kondenswassers
und des sich beim Auftauen des Reifs bildenden Schmelzwassers besondere Maßnahmen
erforderlich sind. Dieser Nachteil wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vermieden,
indem das Kondens- und Schmelzwasser sogar teils zur Regelung des Feuchtigkeitsgehalts
der Raumluft und teils zum Bespritzen des als Kondensator wirkenden Wärmeaustauschers
nutzbar gemacht wird. Die letztgenannte Maßnahme trägt zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit
des Kompressors bei, da dessen optimaler Wirkungsgrad dadurch bedingt ist, daß die
Oberflächentemperatur des Kondensators unter einem gewissen Wert gehalten wird.
Das Bespritzen des Kondensators dient somit der Aufrechterhaltung der bestmöglichen
Betriebsbedingungen.
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Zur Verwendung von Kondens- und Schmelzwasser für den angegebenen
Zweck dient die in der F i g. 7 dargestellte Anlage zum Sammeln und Entfernen von
Kondensat. Unter jedem der Wärmeaustauscher Hx und Hi, die der 'Übersichtlichkeit
halber
in F i g. 7 nicht eingezeichnet sind, findet sich in den
Kanälen 10x und 10i ein flacher Sammelbehälter 47x bzw. 47i, aus dem das Kondens-
und Schmelzwasser durch eine Leitung 42 einem Sammelbehälter 43 zugeführt wird.
Aus diesem wird das Wasser mittels einer vom Gebläsemotor MB antreibbaren
Pumpe, beispielsweise einer Membranpumpe 44, durch eine Druckleitung 46 einem Verteilerventil
45 zugeführt, das die Pumpe 44 über eine Leitung 46 x oder 46i mit einer Spritz-
oder Zerstäubungsvorrichtung 48x bzw. 481 verbindet, welche dem jeweils als
Kondensator wirkenden Wärmeaustauscher, d. h. bei Winterbetrieb dem Wärmeaustauscher
Hi und bei Sommerbetrieb dem Wärmeaustauscher Hx zugeordnet ist. Das Kondensat kann
somit durch Betätigung des Ventils 45 teilweise zum Bespritzen der Oberfläche des
als Kondensator arbeitenden Wärmeaustauschers nutzbar gemacht werden. Der Rest des
Kondensats kann durch Zerstäubung in den durch die Vorrichtung strömenden Luftströmen
und durch Abströmen mit diesen oder durch Ableitung aus dem Behälter 43 durch eine
in der Zeichnung nicht dargestellte Ableitung entfernt werden.
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Die Verwendung des Kondensations- oder Schmelzwassers für diesen Zweck
hat den weiteren Vorteil, daß dieses Wasser völlig kalkfrei ist und keinerlei andere
Verunreinigungen enthält, die eine Verstopfung von Rohren oder Ventilen verursachen
könnten. Die thermische Funktion der Vorrichtung wird nachstehend an Hand des Diagramms
der F i g. 8 erläutert.
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Eine mit einem Filter F und einem Abzweigpunkt Y versehene Rohrleitung
enthält ein flüssiges Kühlmittel unter hohem Druck und verbindet über die nachstehend
beschriebenenDruckregelungsorgane und -ventile die mit b bezeichnete Seite der Wärmeaustauscher
Hx, Hi und Hc.
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Während des Betriebs wird das Kühlmittel entweder im Wärmeaustauscher
Hx oder in den Wärmeaustauschern Hi und Hc verdampft, wobei das verdampfte Kühlmittel
von der Druckseite p des Kompressors C durch eine Leitung Cp-RVp zur Druckseite
eines elektromagnetisch gesteuerten Schaltventils R V geleitet wird.
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Von hier kann die Flüssigkeit zwei verschiedene Strömungskreise durchlaufen,
die durch die Einstellung des Schaltventils RV bestimmt sind. Das Ventil ist bei
x und i an die erwähnten beiden Strömungskreise angeschlossen und
außerdem bei s über eine Leitung RVs-Cs mit der Saugseite s des Kompressors
C verbunden.
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Der eine dieser beiden Strömungskreise ist bei Winterbetrieb (Beheizung)
und der andere bei Sommerbetrieb (Kühlung) in Funktion. Ihr Verlauf und ihre Wirkungsweise
wird nachstehend beschrieben. A. Winterbetrieb Der innere Wärmeaustauscher H1 und
der als Strahlungsplatte ausgebildete Wärmeaustauscher Hc sind in den Punkten
b über Leitungen HI- Ri und Hc-Rc an Druckreduktoren Ri bzw. Rc angeschlossen.
Die Druckreduktoren können bei der in der Zeichnung dargestellten einfachstenAusführungsform
der Vorrichtung, bei der die Rohrleitungen derart der Kühlmittelmenge angepaßt sind,
daß sich ein spezieller Kühhnittelbehälter erübrigt, aus einfachen Drosselorganen,
beispielsweise in der Form von Kapillarrohren, bestehen. Bei einer anderen Ausführungsform,
bei der am Abzweigungspunkt Y ein Kühlmittelbehälter eingeschaltet ist, sind als
Druckreduktoren Ri und Rc durch Thermostat gesteuerte Expansionsventile erforderlich.
Ein entsprechender Druckminderer Rx ist im Punkt b an den Wärmeaustauscher
Hx angeschlossen, welcher durch den Druckminderer und die Leitungen HX
F und F-Y mit dem Filter F und dem Abzweigungspunkt Y verbunden ist.
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Bei Winterbetrieb ist das Schaltventil RV so eingestellt, daß das
warme Kühlmittel durch Leitungen RVi-Hi und RVi-Hc in die Wärmeaustauscher Hi und
Hc gedrückt wird, wo es seine Wärme abgibt. Aus den Wärmeaustauschern strömt das
Kühlmittel durch Gleichrichtventile Ui bzw. Uc in der durch die Pfeile angedeuteten
Richtung zum Verzweigungspunkt Y, der über das Filter F mit dem Druckminderer Rx
am äußeren Wärmeaustauscher Hx verbunden ist.
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Die Druckreduktoren Ri und Rc sind beide an die das Filter F mit dem
Wärmeaustauscher Hx verbindende Leitung Hx-F angeschlossen, welche durch das Filter
F mit den Gleichrichtventilen Ui und Uc verbunden ist, so daß bei Winterbetrieb
auf beiden Seiten der Druckminderer Ri und Re der gleiche Überdruck herrscht. Infolgedessen
strömt nur ein sehr kleiner Teil des Kühlmittels durch die Druckminderer Ri und
Rc, während der Hauptteil durch die Gleichrichtventile Ui und Uc zum Abzweigungspunkt
Y
und vor dort durch das Filter F dem an den Wärmeaustauscher angeschlossenen
Druckminderer Rx zuströmt. Dieser ist über eine Leitung Hx-RVx an das Schaltventil
RV angeschlossen und durch dieses mit der Saugseite des Kompressors C verbunden.
Es stellt sich dabei im Druckreduktor Rx ein so großes Druckgefälle ein, daß das
Kühlmittel durch diesen und durch den Wärmeaustauscher Hx strömt, in welchem es
verdampft und eine solche Temperatursenkung hervorruft, daß dieser Wärmeaustauscher
aus der durch den Kanal 10x strömenden Luft Wärme aufnimmt. B. Sommerbetrieb Bei
dieser Betriebsform ist das Schaltventil RV so eingestellt, daß das Kühlmittel durch
die Leitung Hx-RVx in den Wärmeaustauscher Hx gedrückt wird, wo es seine Wärme an
die Außenluft abgibt, und daß das Kühlmittel durch ein Gleichrichterventil Vx und
eine Leitung Hx-F dem durch das Filter F an den Druckminderer Rx angeschlossenen
Abzweigungspunkt Y zuströmt, so daß sich nun auf beiden Seiten des Druckreduktors
ein Hochdruck findet. Infolgedessen strömt der Hauptteil des Kühlmittels durch das
Gleichrichtventil Vx. Die Wärmeaustauscher Hi und Hc sind durch das Schaltventil
Rv an die Saugseite des Kompressors C angeschlossen, so daß über den Druckminderern
Ri und Rc ein so großes Druckgefälle entsteht, daß das Kühlmittel durch diese Druckminderer
und die Wärmeaustauscher Hi und Hc strömt, in denen es verdampft und Wärme aus der
Raumluft im Kanal 10 i und von der Strahlungsplatte im Wärmeaustauscher Hc aufnimmt.
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Es empfiehlt sich, den Wärmeaustauscher Hi und die Strahlungsplatte
11 mit so großen Oberflächen auszubilden, daß die Oberflächentemperatur des Wärmeaustauschers
Hi nicht unter etwa -I-2° C absinkt, so daß sich eine Enteisung dieses Wärmeaustauschers
erübrigt. Ein Teil der Raumluftfeuchtigkeit wird auf dem Wärmeaustauscher Hi in
der Form von
Kondensationswasser abgeschieden, wodurch die Raumluft
entfeuchtet wird, was bei Sommerbetrieb im allgemeinen wünschenswert ist. Dagegen
ist es nicht erwünscht, daß die Strahlungsplatte 11 die gleiche niedrige Temperatur
wie der Wärmeaustauscher Hi erhält. In der den Wärmeaustauscher Hc mit dem Schaltventil
R V und mit der Saugseite des Kompressors C verbindenden Leitung RV-Hc ist daher
ein Druckausgleichventil CPV eingeschaltet, das den Verdampfungsdruck im Wärmeaustauscher
Hc und somit die Temperatur der Strahlungsfläche auf einem vom Saugdruck des Kompressors
unabhängigen konstanten Wert hält. Es empfiehlt sich, die Temperatur der Strahlungsfläche
auf 15 bis 18° C zu halten, so daß eine Taubildung auf der Strahlungsfläche vermieden
wird.
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Das Umschalten der Vorrichtung von der einen Betriebsform auf die
andere erfolgt automatisch mit Hilfe des elektromagnetisch gesteuerten Schaltventils
RV, das außerdem die Stromzufuhr zum Kompressormotor und zum Gebläsemotor
MB unterbricht, wenn die Raumlufttemperatur dem auf dem Thermostaten eingestellten
Wert entspricht.
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Die Druckreduktoren Ri, Rc und Rx, die, wie bereits erwähnt, als durch
Thermostat gesteuerte, die Kühlmittelmenge in den entsprechenden Wärmeaustauschern
regelnde Expansionsventile ausgebildet sein können, sowie ein Enteisungsthermostat,
der bei Winterbetrieb den äußeren Wärmeaustauscher Hx selbsttätig enteist, falls
eine zu weitgehende Vereisung stattgefunden hat, sind bekannter Bauart und arbeiten
in der gleichen Weise wie in automatisch gesteuerten Wärmepumpen- und Kühlanlagen.