DE3022571A1

DE3022571A1 - Verfahren zum betreiben einer waermepumpe

Info

Publication number: DE3022571A1
Application number: DE19803022571
Authority: DE
Inventors: Siegfried 8653 Mainleus Escher; Werner Ing.(Grad.) Kranz; Dieter Ing.(grad.) 8651 Kupferberg Kühl; Petr Dipl.-Ing. 8580 Bayreuth Rehor
Original assignee: KULMBACHER KLIMAGERAETE
Current assignee: KULMBACHER KLIMAGERAETE
Priority date: 1980-06-16
Filing date: 1980-06-16
Publication date: 1982-01-21
Also published as: DE3022571C2

Description

Verfahren zum Betreiben einer WErsepumPe
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben einer Wärmepumpe nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 Bei einem bekannten Verfahren der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannt-en Art wird bei Außentemperaturen, bei denen eine Vereisungsgefahr des Verdampfers besteht (meist zwischen + 0 C und - 0 C), die Laufzeit der Wärmepumpe summiert. Nacil Erreichen einer vorgegebenen Zeit wird der Heizbetrieb der Wärmepumpe stillgesetzt und der Verdampfer innerhalb einer Zeit, zum Beispiel innerhalb einer halben Stunde, durch Uskehren des Kältemittelkreislaufes abgetaut. Nach Ablauf der Abtauzeit wird der Heizbetrieb wieder aufgenommen und erneut die Laufzeit summiert und so fort.
Die Abtauvorgänge werden hierbei abhängig von der Außentemperatur ungeachtet dessen durchgeftihrt, ob eine Vereisung des Verdampfers vorliegt oder nicht.
Diese Betriebsweise verkleinert die Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe, da der Heizbetrieb zeitweise auch dann stillgesetzt wird, wenn keine Vereisung gegeben ist und Nutzwärme gewonnen werden könnte.
Es ist auch schon vorgeschlagen worden, den Abtauvorgang nicht in Abhängigkeit von der Außentemperatur, sondern abhängig vom Verdampfungsdruck in der Wärmepumpe vorzunehmen. Dabei wird davon ausgegangen, daß im wesentlichen eine Vereisung des Verdampfers ein Absinken des Verdampfungsdruckes hervorruft. Aber ohne weitere Maßnahmen ist auch hierbei der Heizbetrieb noch mehr oder minder zu Gunsten der Abtauzeit und zu Lasten der kTahresarSeitszahl der Wärmepumpe einge schränkt.
Aufgabe der Erfindung ist es, für das Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 Verfahrensschritte zu finden, durch welche die Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe auf einfache Weise vergrößert werden kann.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Verfahrensschritte gelöst.
Die gefundene Lösung hat den Vorteil, daß zur Durchführung des Verfahrens nur einfache Mittel benötigt werden, deren Einstellung auch unter ungünstigen Bedingungen konstant bleibt, im Gegensatz zu Einrichtungen für die Erfassung und Auswertung von Außentemperaturen. Bei solchen Einrichtungen treten die Ergebnisse verfälschende Änderungen infolge von Witterungseinflüssen häufig auf. Solche Änderungen erfordern Nachjustierungen.
Zweckmäßige weitere Verfahrens schritt. sind in den Ansprüchen 2 und 3 angegeben.
Ein Ausfithrungsbeispiel der Erfindung wird an Hand eines Diagramms beschrieben, das den zeitlichen Verlauf des Verdampfungsdruckes einer Wärmepumpe zeigt.
Im Diagramm bedeuten: P = Verdampfungsdruck des Kältemittels im Kreislauf der Wärzepumpe, Pl = erster Wert P1 des Verdampflungsdruckes(= schaltpunkt eines Niederdruckpressostaten), P2 -- unterer Wert des Verdampfungsdruckes c -Schaltpunkt eines Sicherheltspressostaten5.
Bei dem Verfahren zum Betreiben einer nicht dargestellten Luft- Wasser- Wärmepumpe wird der Heizbetrieb der Wärmepumpe zeitweise stillgesetzt und der Verdampfer der Wärmepumpe abgetaut.
Das Abtauen kann durch übliches Umkehren des Kältemittelkreislaufes der Wärmepumpe oder aber auch auf andere Weise erfolgen, beispielsweise durch Berieselung der Verdampferoberfläche mit einer Sole.
Ob abgetaut werden soll, hängt von dem Vereisungsgrad des Verdampfers ab.
Mit bei entsprechenden Außentemperaturen steigender Vereisung nimmt die Wärmezufuhr von außen an das Kältemittel im Kreislauf der Wärmepumpe ab, da sich infolge der Vereisung die Wärme-durchgangswerte ändern. Hierdurch und die zugleich auch vorliegende geringere Außentemperatur verringert sich die Wärmezufuhr zum Kältemittel, dessen Verdampfungsdruck infolgedessen sinkt.
Wenn der Verdampfungsdruck auf einen ersten Wert P1 gefallen ist, wird der Heizbetrieb der Wärmepumpe stillgesetzt und der Verdampfer der Wärmepumpe abgetaut, beispielsweise durch Umkehr des Kältemittelkreislaufes Während des Abtauens, zum Beispiel während einer Zeit von etwa 12 Minuten, steg er Verdampíungsdruck wieder soweit an, daß infolge der dem Verdampfungsdruck entsprechenden Temperatur des Kältemittels das Eis auf der Oberfläche des Verdampfers weggeschmolzen wird.
Der Heizbetrieb kann hiernach wieder aufgenommen und so lange fortgesetzt werden, bis der Verdampfungsdruch erneut auf den ersten Wert P1 gefallen ist.
Die weitere Verfahrensweise bestimmt sich nach der Zeit, in welcher der Verdampfungsdruck erneut auf den ersten Wert P1 fällt.
Ist die Zelt länger als eine vorgegebene Zeit, beispielsweise länger als eine halbe Stunde, wiederholt sich der Vorgang. Der Heizbetrieb der Wärmepumpe wird nach jedem Erreichen des ersten Wertes P1 des Verdampfungsdruckes stillgesetzt und der Verdampfer erneut abgetaut (Betriebsfall 1).
Eine Änderung tritt dann ein, wenn der Verdampfungsdruck innerhalb der vorgegebenen Zeit mindestens zweimal auf den ersten Wert P1 gefallen ist. Der Heizbetrieb der Wärmepumpe wird dann fortgesetzt, wenn der Verdampfungsdruck zum zweiten Mal den ersten Wert P1 erreicht hat (Betriebsfall 2).
Falls hierbei keine erneute Vereisung des Verdampfers eintritt und sich somit der Verdampfungsdruck oberhalb des ersten Wertes P1 einstellt, liegt wieder der Betriebsfall 1 vor.
Bei einer erneuten Vereisung des Verdampfers wird jedoch der Heizbetrieb solange fortgesetzt, bis der Verdampfungsdruck einen unteren Wert P errecht Sobald dieser Wert P2 des Venlampfungsdruckes erreicht ist, wird der HelzDetrieb i2r Wärmepumpe stillgesetzt und der Verdampfer abgetaut. Danach wird der Herzbetrieb wieder aufgenommen (Betriebsfall 3).
Je nach den nun herrschenden Witterungsverhältnissen und dem dabei gegebenen Vereisungsgrad des Verdampfers, kann sich danach der Betriebsfall 1, der Betriebsfail 2 oder der BetrieDsfall 3 wiederholen.
Da nicht bei jedem Erreichen des ersten Wertes des Verdampfungsdruckes der Heizbetrieb der Wärmepumpe stillgesetzt und ein Abtauvorgang eingeleitet wird, wird eine bedeutende Verbesserung der Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe erreicht.
3 Patentansp rüc he 1 Figur Zusammenfassung Verfahren zum Betreiben einei Wärmepumpe Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben einar Wärmepumpepe bei welchem der Heizbetrieb der Wärmepumpe zeitweise stillgesetzt und der Veriampfei der Wärmepumpe e abgetaut wird, Der Verdampfer wird abgetaut, wenn der in ihm herrschende Verdampfungsdruck suf einen ersten Wert(P1)abgesunken ist (Betriebssal 1). Der Heizbetrieb wird jedoch fortgesetzt, wenn er irulerhalb einer vorgegebenen Zeit, beispielsweise einer halben Stunde mindestens zweimal wegen Erreichen des ersten Wertes (P) des Verdampfungsdruckes stillgesetzt war (Betriebsfall 2). Erst wenn der Verdampfungsdruck dann einen unteren Wert (E erreicht hat, wird der Verdampfer erneut abgetaut (Betriebsfall 3). Danach kann sich Je nach Witterngsverhältnissen der Betriebsfali 01,, der Betriebsfall (2) oder der Betriebsfall (3J wiederholen.
Leerseite

Claims

Patentansprüche (1 Verfahren zum Betreiben einer Wärmepumpe, bei welchem der Heizbetrieb der Wärmepumpe zeitweise stillgesetzt und der Verdampfer der Wärmepumpe abgetaut wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t, daß der Verdampfer abgetaut wird, wenn der in ihm herrschende Verdampfungsdruck auf einen ersten Wert P1 abgesunken ist; daß der Heizbetrieb der Wärmepumpe fortgesetzt wird, wenn er innerhalb einer vorgegebenen Zeit mindestens zweimal wegen Erreichen des ersten Wertes P1stillgesetzt war; und daß nach dem Erreichen eines unteren Wertes P2 des Verdampfungsdruckes der Verdampfer erneut abgetaut wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß für den ersten Wert P1 ein Verdampfungsdruck gewählt ist, der einer Verdampfungstemperatur zwischen etwa - 3 und - 140 C entspricht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die vorgegebene Zeit, innerhalb deren ein mindestens zweimaliges Abtauen des Verdampfers erfolgt eine etwa halbe Stunde beträgt.