[go: up one dir, main page]

DE602004000570T2 - Elektronisch-hydraulische Vorrichtung für Wärmepumpen - Google Patents

Elektronisch-hydraulische Vorrichtung für Wärmepumpen Download PDF

Info

Publication number
DE602004000570T2
DE602004000570T2 DE602004000570T DE602004000570T DE602004000570T2 DE 602004000570 T2 DE602004000570 T2 DE 602004000570T2 DE 602004000570 T DE602004000570 T DE 602004000570T DE 602004000570 T DE602004000570 T DE 602004000570T DE 602004000570 T2 DE602004000570 T2 DE 602004000570T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
circuit
water
heat
heat pump
heat exchanger
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE602004000570T
Other languages
English (en)
Other versions
DE602004000570D1 (de
Inventor
Sergio Zallocco
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TECNOCASA Srl
Original Assignee
TECNOCASA Srl
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TECNOCASA Srl filed Critical TECNOCASA Srl
Publication of DE602004000570D1 publication Critical patent/DE602004000570D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE602004000570T2 publication Critical patent/DE602004000570T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0007Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning
    • F24F5/0017Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning using cold storage bodies, e.g. ice
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/30Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/50Control or safety arrangements characterised by user interfaces or communication
    • F24F11/52Indication arrangements, e.g. displays
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/50Control or safety arrangements characterised by user interfaces or communication
    • F24F11/56Remote control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/70Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/80Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air
    • F24F11/83Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers
    • F24F11/84Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers using valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/88Electrical aspects, e.g. circuits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/06Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the arrangements for the supply of heat-exchange fluid for the subsequent treatment of primary air in the room units
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Lifting Devices For Agricultural Implements (AREA)

Description

  • Die vorliegende Patentanmeldung betrifft eine elektronische Hydraulikvorrichtung für Wärmepumpen, die es ermöglicht, Wärmepumpen zusammen mit Konditioniersystemen zu verwenden, die Wasser als Vektorflüssigkeit für die Übertragung von Wärme an die Luft, die konditioniert werden soll, verwenden.
  • Es ist bekannt, daß Wärmepumpen anders als Konditioniersysteme eine doppelte Fähigkeit haben, da sie verwendet werden können, um einen Raum zu erwärmen und zu kühlen.
  • Die Betriebsweise von Wärmepumpen ähnelt der Betriebsweise von gewöhnlichen Kühlschränken und basiert auf den thermodynamischen Zyklus der Kühlmittelflüssigkeit, die der Verdampfung, Kompression, Kondensation und Expansion unterliegt.
  • Der umgekehrte Betriebszyklus ermöglicht die Verwendung des gleichen Kühlmittels sowohl zum Erwärmen als auch zum Kühlen des Raums.
  • Gegenwärtig gibt es zwei Typen von Wärmepumpen, die sich durch die Verwendung einer intermediären Vektorflüssigkeit zwischen der Kühlmittelflüssigkeit und der Luft des Raums, der konditioniert werden soll, unterscheiden. Für Wärmepumpen mit direkter Expansion überträgt die Kühlmittelflüssigkeit die Wärme direkt an die Luft des Raums, der konditioniert werden soll. Bei Wärmepumpen mit indirekter Expansion überträgt die Kühlmittelflüssigkeit die Wärme an das Wasser, und das Wasser überträgt sie wiederum an die Luft.
  • Für beide Typen von Wärmepumpen sind System mit variablen Kühlmittelvolumen (VRV) besonders interessant. Durch Anpassen der Anzahl der Umdrehungen gemäß der Beanspruchung, die durch den Verwender angefordert wird, paßt die Maschine das maximale Volumen der Kühlmittelflüssigkeit in dem Kompressor an, was für eine teilweise Beanspruchung die Effizienz der Wärmepumpe ermöglicht.
  • In den letzten Jahren erweckten Wärmepumpen mit indirekter Expansion dank der Möglichkeit, sie für vorhandene Luftkonditioniersysteme zu verwenden, um die Luft typischerweise zu erwärmen und sie zusätzlich zu kühlen, besonderes Interesse.
  • Dies wird ohne Veränderungen des Wasserverteilungssystems oder der Radiatoren einfach durch Ersetzen des traditionellen Kessels für die Herstellung von heißem Wasser durch eine Wärmepumpe mit indirekter Expansion erreicht.
  • Aus diesem Grund stellen verschiedene Hersteller zwei Versionen des gleichen Modells einer Wärmepumpe her, das heißt die Version mit direkter Expansion (die nur für eine gewöhnliche Betriebsweise entworfen ist) und die Version mit indirekter Expansion. Aufgrund der Komplexität und Entwicklung von Wärmepumpen mit indirekter Expansion können sie integrierte Wasserwärmungssysteme wie oben beschrieben sein.
  • In funktioneller Hinsicht sind die zwei Versionen von Wärmepumpen (das heißt die Wärmepumpen mit direkter und indirekter Expansion) jedoch nicht austauschbar. Aus diesem Grund sind die Hersteller gezwungen, zwei Versionen mit unterschiedlichen Produktionslinien und zu höheren Produktionskosten herzustellen. Andererseits sind Kunden gezwungen zwischen den zwei Versionen auszuwählen und die Auswahl legt Begrenzungen des Typs des Heizsystems auf, das eingebaut werden soll.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektronische Hydraulikvorrichtung zu schaffen die, wenn sie als ein Zubehör zu einer gewöhnlichen Wärmepumpe mit direkter Expansion gehört, die Verwendung der Pumpe gemäß dem typischen Betriebsprinzip für Wärmepumpen mit indirekter Expansion ermöglicht. Das heißt, das aufgrund solch eines Zubehörs Wärmepumpen mit direkter Expansion verwendet werden können, um zum ersten Mal Luftkonditioniersysteme zu versorgen, die Wasser als Vektorflüssigkeit für die Übertragung von Wärme verwenden.
  • Aufgrund der neuen erfindungsgemäßen Vorrichtung werden Hersteller nur Wärmepumpen mit direkter Expansion (das heißt nur eine Version von jedem Modell) herstellen müssen, wobei die Möglichkeit besteht, sie gemäß dem typischen Betriebsprinzip von Wärmepumpen mit indirekter Expansion zu verwenden.
  • Als ein externes Zubehör, das von der Struktur der Wärmepumpe mit direkter Expansion getrennt ist, ändert die erfindungsgemäße Vorrichtung die Betriebsweise der Wärmepumpe nicht, wobei die Möglichkeit besteht, Systeme zu versorgen, die ein Kühlmittel (oder Kühlflüssigkeit) als Vektorflüssigkeit für die Übertragung von Wärme verwenden.
  • Auf diese Weise kann die gleiche Wärmepumpe mit direkter Expansion, die mit dem erfindungsgemäßen Zubehör versehen ist, gleichzeitig verwendet werden, um ein Wassersystem und ein Kühlmittelflüssigkeitssystem einfach durch direktes Verbinden des Kühlmittelflüssigkeitssystems mit der Wärmepumpe direkt und Verbinden des Wassersystems mit der Wärmepumpe über das erfindungsgemäße Zubehör verwendet werden.
  • Die Vorteile, die sich aus der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben, schließen die größere Vielseitigkeit beim Einbau der Wärmepumpen ein, da es möglich ist, sie für vorhandene Was sersysteme, ohne irgendwelche Änderungen vorzunehmen, zu verwenden und die Vorrichtung in einem beträchtlichen Abstand von der externen Einheit der Wärmepumpe aufzustellen.
  • Für mehr Klarheit geht die Beschreibung der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen weiter, die nur zur Veranschaulichung dienen und keinen beschränkenden Sinn haben, wobei:
  • 1 eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Hydraulikvorrichtung ist;
  • 2 eine Ansicht der Vorrichtung, die mit einer Wärmepumpe mit direkter Expansion des Typs verbunden ist, der eine interne Verbrennungsmaschine verwendet, um den Kompressor zu betreiben;
  • 3 eine schematische Ansicht der vereinfachten Elektronikkarte der Wärmepumpe mit der erfindungsgemäßen hydraulischen Vorrichtung ist;
  • 4 eine Ansicht der elektronischen Schaltung der erfindungsgemäßen Hydraulikvorrichtung ist, die mit der Elektronikkarte aus 3 verbunden ist;
  • 5 eine vergrößerte Ansicht der Elektronikkarte aus 4 mit detaillierten Angaben ist;
  • 6 eine zusätzliche detaillierte Ansicht der Elektronikkarte aus 5 ist;
  • 7a und 7b die Umwälzrichtung der Kühlflüssigkeit innerhalb der erfindungsgemäßen Hydraulikvorrichtung zeigen;
  • 8 eine Ansicht eines gemischten Luftkonditioniersystems ist, das durch Verwendung der erfindungsgemäßen Hydraulikvorrichtung zusammen mit einer Wärmepumpe mit direkter Expansion erhalten wird.
  • Mit Bezug auf die 1 und 2 weist die erfindungsgemäße Hydraulikvorrichtung (100) die folgenden Komponenten auf:
    • – eine Wasserumwälzpumpe (101);
    • – ein thermostatisches Absperrorgan (102) mit internem und externem Ausgleich;
    • – eine Kapillare (103) mit einem Bypaß-System mit Rückschlagabsperrorganen (104, 105);
    • – einen Plattenwärmetauscher (106);
    • – einen Wassersammelbehälter (107);
    • – ein Expansionsgefäß (108);
    • – ein differentielles Pressostat PD (109);
    • – ein Manometer (110);
    • – eine Wasserwiedergewinnungseinheit (111);
    • – ein TH-Thermostat (112).
  • Das thermostatische Absperrorgan (102) arbeitet, wenn die Wärmepumpe (200), die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung (100) verbunden ist, in Sommermodus betrieben wird; andererseits wird die Kapillare (103) -als Ersatz eines gewöhnlichen thermostatischen Absperrorgans- betrieben, wenn die Wärmepumpe im Wintermodus betrieben wird, das heißt, wenn der Wärmetauscher (106) als Kondensator betrieben wird.
  • Die Verwendung der Kapillare (103) ermöglicht das Teilen der erfindungsgemäßen hydraulischen Vorrichtung, wobei die Möglichkeit besteht, sie in einem gewissen Abstand von der Wärmepumpe einzubauen. Dies erhöht die Einbauflexibilität nicht nur hinsichtlich technischer Gesichtspunkte, wie des Gesamtvolumens, sondern auch hinsichtlich der Ästhetik.
  • Es ist anzumerken, daß zusätzlich zu dem Kreislauf (C) der durch die Kühlflüssigkeit verwendet wird, um den Wärmetauscher (106) zu erreichen, die erfindungsgemäße Vorrichtung (100) auch mit zwei getrennten unabhängigen Kreisläufen, einen primären (P) und einem sekundären (S) Kreislauf, versehen ist, was die Verwendung unabhängig von der Dimensionie rung des hydraulischen Kreislaufes in dem Raum, der konditioniert werden soll, ermöglicht.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung (100) ist mit ihrer eigenen Umwälzpumpe (100) versehen, und die externe Einheit der Wärmepumpe (200) überträgt die Wärme nur an den primären Kreislauf (P) der gleichen Vorrichtung.
  • Dies führt zu den folgenden Vorteilen: Größenordnungseinsparungen, da die Struktur der erfindungsgemäßen Vorrichtung ohne Berücksichtigung der Eigenschaften des Systems, für welches sie verwendet wird, unverändert bleibt, was die Massenproduktion ermöglicht.
  • Außerdem wurde eine spezielle Lösung verwendet, um den Austausch von Wärme innerhalb des Wärmetauschers (106) zu verbessern, wodurch die Übertragung von Flüssigkeiten gegen den Strom sowohl im Sommer- und Winterbetriebsmodus ermöglicht wird.
  • In der Tat war dieses Ziel ziemlich schwer zu erreichen, da die Änderung des Betriebsmodus von Sommer zu Winter oder umgekehrt die Umkehr der Kühlflüssigkeitsrichtung innerhalb der Wärmepumpe einbezieht.
  • Ohne die Lösung, die für die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet wird, würde die Wärmepumpe gegen den Strom im Wintermodus und parallel zum Strom im Sommermodus arbeiten oder umgekehrt.
  • Durch Vergleichen der 7A und 7B mit 1, welche die Basisversion der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt, scheint es offensichtlich, daß die Lösung in dem Einführen von drei zusätzlichen T-förmigen Verbindungen in dem primären Kreis lauf (P) der erfindungsgemäßen Vorrichtung (100) besteht, wobei zwei Verbindungen mit motorisierten Dreiwegabsperrorganen (V1, V2) versehen sind.
  • Diese Lösung wurde erdacht, um den Wasserstrom innerhalb des Wärmetauschers (106) umzukehren, wodurch konstant die Betriebsweise gegen den Strom mit Bezug auf die Kühlflüssigkeit sowohl im Sommer- als auch im Wintermodus sichergestellt wird.
  • Die zwei Absperrorgane (V1, V2) werden selektiv durch den Schalter der Vorrichtung (100) gesteuert, der verwendet wird um den erwünschten Betriebsmodus zwischen Winter- und Sommermodus auszuwählen.
  • Es war auch notwendig, die gewöhnliche Elektronikkarte zu verändern, die in der Wärmepumpe (200) mit direkter Expansion verwendet wird, um eine Verbindung mit Kühlflüssigkeit zwischen der Wärmepumpe (200) und der erfindungsgemäßen Hydraulikvorrichtung (100) als ein gewöhnlicher Wärmetauscher mit direkter Expansion zu ermöglichen.
  • Es ist anzumerken, daß die abgeänderte erfindungsgemäße Elektronikkarte auf der gewöhnlichen Karte basiert, die normalerweise von Wärmetauschern mit direkter Expansion in Verbindung mit Wärmepumpen verwendet wird.
  • Aufgrund der abgeänderten Elektronikkarte paßt die Wärmepumpe (200) ihre Betriebsweise automatisch an, als ob sie mit einem Wärmetauscher mit direkter Expansion so arbeiten würde, um konstant die maximale Leistung zuzuführen. Das Steuerungs- und Anpassungssystem der anderen Teile der Wärmepumpe (200) blieben unverändert.
  • 3 zeigt eine Elektronikkarte (300) des Typs, der gewöhnlich in Wärmepumpen mit direkter Expansion verwendet wird, mit abgeänderten Verbindungen (das heißt, Verbindungen die entweder gelöst oder abgeändert wurden), die als eine gestrichelte Linie gezeigt sind.
  • Für eine bessere Beschreibung der logischen Prinzipien, die zu den Änderungen geführt haben, muß auf die gewöhnliche Betriebsweise von Wärmepumpen mit direkter Expansion Bezug genommen werden.
  • Gegenwärtig werden Wärmepumpen mit direkter Expansion mit Hilfe einer Fernsteuerung betätigt, die verwendet wird, um einen Betriebsmodus „Automatisch" auszuwählen. Gemäß dem ausgewählten Modus wird die Wärmepumpe automatisch gestartet, sobald sie einen Temperaturunterschied zwischen dem Temperaturwert, der an der Fernsteuerung eingestellt ist, und dem Temperaturwert erfaßt, der in den Raum gemessen wird, somit wird der Betriebsmodus gemäß der Werte, die durch die Temperatursensoren bereitgestellt werden, automatisch eingestellt.
  • Wenn der Temperaturunterschied beispielsweise positiv und höher als ungefähr 3°C ist (das heißt der Temperaturmeßfühler der Wärmepumpe zeigt 27°C, während die Temperatur bei 22°C eingestellt ist), beginnt die Wärmepumpe, die Luft zu kühlen; wenn in Gegenteil der Temperaturunterschied negativ ist (< 3°C), wird die Wärmepumpe im Wintermodus gestartet, um den Raum zu erwärmen.
  • Erfindungsgemäß wird im Gegensatz hierzu die Wärmepumpe (die in Modus mit indirekter Operation betrieben wird) mit Bezug auf die Temperatur der Vektorflüssigkeit (Wasser) gesteuert, die von der Raumtemperatur (die im allgemeinen von 15 bis 35°C reicht) beträchtlich abweicht.
  • Die Wassertemperatur muß im Kühlmodus im Bereich zwischen 7 und 12°C und im Wärmmodus zwischen 42 und 47°C sein.
  • In Anbetracht dessen ist es der Zweck der Änderungen an der Karte (300), daß die Wärmepumpe die Tatsache ignoriert, daß sie einen „Kühlflüssigkeit-Wasser"-Wärmetauscher und nicht einen „Kühlflüssigkeit-Luft-Wärmetauscher" wie ursprünglich entworfen versorgt.
  • Dieser Trick vermied die Notwendigkeit, die komplexe Elektronik der externen Einheit der Wärmepumpe abzuändern.
  • Mit Bezug auf 4 ist die erfindungsgemäße elektronische Hydraulikvorrichtung (100), wie sie auf den vorhergehenden Seiten beschrieben wurde, mit einem Hauptstromschalter IG versehen, der die elektronischen Teile der Vorrichtung (wie Thermostat, Karte, usw.) versorgt.
  • Die Vorrichtung (100) ist auch mit einem zweiten Schalter SMP (113) versehen, der verwendet wird, um die Wasserumwälzpumpe (101) zu aktivieren, der An-Schalter des gesamten Systems wird und den An/Aus-Schalter der gewöhnlichen Fernsteuerungen ersetzt.
  • Der Schalter SMP (113), der direkt auf die Vorrichtung (100) angewendet wird, kann auch mit Hilfe von Hilfskontakten AUX (1, 2) des Anschlußblocks (600) an der Vorrichtung (100), wie in 4 gezeigt, fernbetätigt werden.
  • Wenn der Schalter SMP an ist, versorgt das Anschalten des Hauptschalters IG die Elektronikkarte (300) und startet die Umwälzpumpe (101), solange der Start durch das differentielle Pressostat PD (109), das Startrelais der Umwälzpumpe KP und das Thermostats TH (112) ermöglicht wird; in diesem Fall geht das Betriebsanzeigelicht UF an.
  • Wenn umgekehrt der Start durch das differentielle Pressostat PD nicht ermöglicht wird, geht das Fehlfunktionsanzeigelicht UM an, und die Wärmepumpe (200) startet nicht.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung (100) kann auch mit einem Sommer/Winter-Wähler S1 C/H (114) versehen sein, der sicherstellt, daß das Thermostat TH (112), wie erwünscht, automatisch eingestellt wird.
  • In der Tat ist die Logik des Wählers S1 C/H (114) nicht eindeutig: falls die Wärmepumpe (200) im Heizmodus ist, wird die Wärmepumpe (200) gestartet, wenn das Thermostat TH (112) ein negatives ΔT erfaßt, das um einen bestimmten Wert, vorzugsweise 2°C, höher als der eingestellte Wert ist (zum Beispiel wenn das Thermostat bei 42°C eingestellt ist, wird die Wärmepumpe (200) nur gestartet, wenn die Temperatur des zurücklaufenden Wassers niedriger als 39°C ist).
  • Falls die Wärmepumpe (200) in Kühlmodus ist, wird die Wärmepumpe (200) gestartet, wenn das Thermostat TH (112) ein positives ΔT erfaßt, das um 2°C höher ist.
  • Um Änderungen des elektronischen Geräts der Wärmepumpe (200) zu vermeiden, das zu der erfindungsgemäßen Vorrichtung (100) gehört, wird eine gewöhnliche Fernsteuerung verwendet, die geeignet abgeändert wird und dann an einem Ort aufgestellt wird, der für den Nutzer nicht zugänglich ist.
  • Mit Bezug auf 5 ist die erste Abänderung der Elektronikkarte (300) die Verbindung CNT des Fernanschaltkontakts mit Hilfe des Relais KT.
  • Dieser Kontakt ermöglicht das Starten der erfindungsgemäßen Vorrichtung (100) auch aus der Ferne.
  • Jedoch ermöglicht er das Starten der Wärmepumpe (200) gemäß den Einstellungen der Fernsteuerung (400), und das ist der Grund dafür, warum diese Komponente nicht beseitigt werden konnte (es ist auch nützlich, mögliche Fehlfunktionssituationen während der Wartung zu untersuchen).
  • Sie ist in dem Modus „Auto" eingestellt und stellt den Betriebsmodus der Wärmepumpe (200) mit Freigabe des Hauptschalters IG und des An/Rus-Schalters SMP (113) der Umwälzpumpe (101) automatisch ein, nachdem geeignete Überprüfungen der Anpassungs- und Sicherheitsteile durchgeführt wurden.
  • Aus diesem Grund wurde die Elektronikkarte (300) abgeändert, so daß die Wärmepumpe (200) eine fiktive Temperatur, die an der Elektronikkarte (300) eingestellt ist, und nicht die Temperatur des Raums erfaßt, der konditioniert werden soll.
  • In der Praxis wurden die Anschlüsse CNN und CNH der Elektronikkarte (300) von den Temperaturmeßfühlern der internen Lufteinheiten gelöst und durch Schaltungen ersetzt, die mit Widerständen versehen sind, die eine fiktive Temperatur simulieren.
  • Das Relais KS wird durch den Sommer/Winter-Wähler S1 C/H (114) der erfindungsgemäßen Hydraulikvorrichtung (100) betätigt und stellt sicher, daß die Wärmepumpe (200) die Temperatur erfaßt, die durch R1 (im Heizmodus) oder R2 (in Kühlmodus) eingestellt ist.
  • Der Widerstand R1 simuliert eine konstante Temperatur vorzugsweise 14°C und R2 simuliert vorzugsweise eine konstante Temperatur von 35°C; diese Temperaturen können selbstverständlich einen unterschiedlichen Wert haben, ohne die Betriebsprinzipien zu ändern.
  • Wenn die Temperatur, die an der Fernsteuerung (400) eingestellt ist, 23°C ist, wird die Wärmepumpe (200) in Heiz- oder Kühlmodus abhängig davon gestartet, ob sie die Temperatur erfaßt, die bei R1 oder R2 eingestellt ist.
  • Das bedeutet, daß der Sommer/Winter-Wähler S1 C/H (114) das Vierwegabsperrorgan der Wärmepumpe (200) nicht betätigt, das heißt, das Absperrorgan, das entworfen ist, um den Kühlflüssigkeitsstrom umzukehren. Er wählt einfach die fiktiven Temperaturen aus und überläßt die Wahl der Betriebsweise der Wärmepumpe (200).
  • Angenommen, daß die durch Widerstände simulierten Temperaturen feststehend sind, wurde die Anpassung der Wärmepumpe (200) meistens vermieden, da die Wärmepumpe (200) die Leistung gemäß den Temperaturunterschieden moduliert.
  • Dieser bedeutende Vorteil ist einer der Hauptzwecke dieser Erfindung, die für eine An/Aus-Betriebsweise der Wärmepumpe (200) mit konstanter Wirksamkeit (bei maximal erlaubten Niveaus) ohne irgendeine Verlangsamung und Modulation der Anzahl der Motordrehungen sorgt.
  • Jedenfalls wurde die Modulation der Wärmepumpe (200) nicht ausgeschlossen, da weitere Steuerungen, wie Arbeitsdruck- oder Kühlflüssigkeitstemperatursteuerungen, unverändert bleiben.
  • Zusätzlich wurde die Verbindung mit dem Anschluß CNN an der Elektronikkarte (300) verändert.
  • Tatsächlich ist im gewöhnlichen Betriebsmodus von Wärmepumpen mit Direktexpansion der Anschluß CNN mit einem Temperaturmeßfühler verbunden, der in dem „Kühlflüssigkeit-Luft"-Wärmetauscher enthalten ist, und wird deshalb verwendet, um die Unterkühl- oder Überhitzungstemperatur nahe der Kondensations- oder Verdampfungstemperatur zu messen.
  • In Anbetracht der Unmöglichkeit der Verwendung eines ähnlichen Meßfühlers für die erfindungsgemäße Hydraulikvorrichtung (100) wurde eine fiktive feststehende Temperatur mit Hilfe einer Widerstandsschaltung R3, die den Temperaturwert bei 35°C einstellt, festgesetzt.
  • Eine weitere nebensächliche Abänderung der Elektronikkarte (300) betrifft das Sperren des An/Aus-Schalters der Fernsteuerung (400), die, wie vorher erwähnt, für den Verwender nicht zugänglich ist und nicht verwendet werden muß, sobald sie geeignet eingestellt wurde.
  • Andere Abänderungen wurden vorgenommen, um die Kontakte der Elektronikkarte (300) für die interne Einheit mit Direktexpansion zu lösen, die hinsichtlich der Verwendung der erfindungsgemäßen Hydraulikvorrichtung (100) nutzlos wurde, welche die Betriebsmoden der Wärmepumpe (200), wie oben veranschaulicht, abänderte.
  • Zum Beispiel wurden die Kontakte mit der internen Ventilatoreinheit, die Kontakte mit dem elektronischen Expansionsabsperrorgan und die Kontakte mit der Pumpe für den Kondensationssammelkreislauf gelöst.
  • Eine andere Abänderung betrifft den Kontakt mit dem Schwimmer, der in einem kleinen Kondensationsspeichertank enthalten ist: der Tank ist mit einem Überlaufschwimmer versehen, und, wenn die Kondensation ein exzessives Niveau erreicht, deaktiviert der Kontakt die Verbindung mit Hilfe eines Relais und blockiert die Wärmepumpe (200). Die Kontakte T9 und T10 wurden deshalb überbrückt, um den Status „An" des permanenten Überlaufs, wie in 5 gezeigt, zu simulieren.
  • Besonders mit Bezugnahme auf 6 sind die Hauptabänderungen der Elektronikkarte (300), die die Kommunikation zwischen unterschiedlichen Einheiten ermöglicht, wie folgt:
    • (I) Verbindung des Fernsteuerungsanschlusses CNT
    • (II) Verbindung CNN mit einer Widerstandsschaltung zur Simulation der Kondensations- oder Verdampfungstemperatur der Kühlflüssigkeit
    • (III) Verbindung CNN mit einer Widerstandsschaltung zur Simulation der Lufttemperatur in dem Raum
    • (IV) Verbindungsbrücke zwischen den Kontakten T9 und T10 zur Simulation des permanenten Status „An" des Schwimmers des Kondensationssammelkreislaufs
    • (V) Lösen der Kontakte T1, T2, T3 und T10 (Ventilator mit vielen Geschwindigkeiten) und T4, T10 (Kondensationspumpe), die aufgrund der Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nutzlos wurden.
  • Die Bemerkung, gemäß welcher die Einführung der erfindungsgemäßen Hydraulikvorrichtung (100) die Struktur und Betriebsmoden der Wärmepumpe (200) nicht ändert, wird nun wie in 8 gezeigt bestätigt.
  • Tatsächlich zeigt 8, daß die Wärmepumpe (200) eine Folge von Wärmetauschern (500) mit direkter Expansion, sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung (100) versorgen kann, die durch die Betriebsweise mit indirekter Expansion gekennzeichnet ist.
  • Schließlich sollte angemerkt werden, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung sowohl elektrischen als auch endothermischen Wärmepumpen zugeordnet werden kann.

Claims (2)

  1. Vorrichtung für Wärmepumpen mit Direktexpansion zur Versorgung von Wasserkonditioniersystemen, wobei die Vorrichtung umfaßt: – einen primären Hydraulikkreislauf (P); – einen sekundären Hydraulikkreislauf (S); – einen Kreislauf (C) zur Umwälzung von Kühlmittelflüssigkeit; – einen Wärmetauscher (106), wobei Wärmeübertragung zwischen der Kühlmittelflüssigkeit und dem Wasser dem Konditioniersystem erfolgt; – einen Wassersammelbehälter (107), der mit einem sekundären Kreislauf (3) ausgestattet, der an den Kreislauf der jeweiligen Wasserkonditioniersystem anzuschließen ist; – eine Umwälzpumpe (101) zur Gewährleistung des Rücklaufs des Wassers zwischen dem Wärmetauscher (106) und dem Sammelbehälter (107) mittels eines primären Kreislaufs (P); – ein Expansionsgefäß (108), das mit dem Sammelbehälter (107) verbunden ist; – eine Wasserwiedergewinnungseinheit (111), die mit dem Behälter (107) verbunden und mit einem Druckmesser (110) ausgestattet ist; – ein thermostatisches Absperrorgan (102) mit internem und externem Ausgleich, welches in den Kreislauf (C) der Kühlmittelflüssigkeit eingefügt ist, welche den Wärmetauschers (106) versorgt; – einer Kapillare (103) mit Bypaß-System mit zwei Rückschlagabsperrorganen (104, 105), die in den Kreislauf (C) der Kühlmittelflüssigkeit eingefügt ist, die den Wärmetauscher (106) versorgt; – ein differentielles Pressostat PD (109), das in den primären Kreislauf (P) eingefügt ist; – ein Thermostat TH (112), das in den primären Kreislauf (P) eingefügt ist; – einen Hauptstromschalter IG; – einen Schalter SMP (113), der zur Betätigung der Wasserumwälzpumpe (101) verwendet wird und als An-Schalter der gesamten Systems, welches die Erfindung einbezieht, in Abhängigkeit von der Freigabe wirkt, die von dem differentiellen Pressostat PD (109), dem Startrelais KP, der Wasserumwälzpumpe (101) und dem Thermostat TH (112) empfangen wird; wobei die Hydraulikvorrichtung (100) von einer Elektronikkarte (300) des Typs unterstützt wird, der normalerweise in Wärmetauschern von Wärmepumpen mit direkter Expansion verwendet wird, aber mit folgenden Änderungen: (I) Verbindung des Fernsteuerungsanschlusses CNT zu einem Relais KT; (II) Verbindung CNN mit der Widerstandsschaltung R3 zur Simulation der Kondensations- oder Verdampfungstemperatur der Kühlmittelflüssigkeit; (III) Verbindung CNN mit zwei Widerstandsschaltungen R1 und R2 zur Simulation der Raumlufttemperatur, welche mittels eines Relais KS gewählt wird, das mit dem Sommer-/Winter-Wählschalter SI C/H (114) betätigt wird; (IV) Verbindungsbrücke zwischen den Kontakten T9 und T10 zur Simulation des andauernden Status "An" bezüglich des Schwimmers des Kondensationssammelkreislaufs; (V) Lösen der Kontakte T1, T2, T3, T10 (Ventilator mit mehreren Geschwindigkeiten) und T4, T10 (Kondensationspumpe); und wobei die hydraulische Vorrichtung mit einer Fernbedienungseinheit (400) versehen ist, die verwendet wird, um andauernd den Modus "Auto" und eine Zwischentemperatur einzustellen, die zwischen den in den Widerstandsschaltungen R1 und R2 simulierten Temperaturwerten liegt.
  2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der primäre Kreislauf (P) mit zwei motorisierten Dreiwegabsperrorganen (V1, V2) ausgestattet ist, die wahlweise mit Hilfe des Sommer-/Winter-Wählschalters S1 C/H (114) betätigt werden, um den Wasserfluß im Innern des Wärmetauschers (106) umzukehren, wodurch sowohl im Sommer- als auch im Wintermodus ein kontinuierlicher Gegenstrombetrieb bezogen auf den Kältemittelfluß gewährleistet wird.
DE602004000570T 2003-01-27 2004-01-19 Elektronisch-hydraulische Vorrichtung für Wärmepumpen Expired - Lifetime DE602004000570T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT000006A ITMC20030006A1 (it) 2003-01-27 2003-01-27 Dispositivo idraulico a gestione elettronica
ITMC20030006 2003-01-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE602004000570D1 DE602004000570D1 (de) 2006-05-18
DE602004000570T2 true DE602004000570T2 (de) 2007-06-14

Family

ID=27620777

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE602004000570T Expired - Lifetime DE602004000570T2 (de) 2003-01-27 2004-01-19 Elektronisch-hydraulische Vorrichtung für Wärmepumpen

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP1441183B1 (de)
AT (1) ATE322652T1 (de)
DE (1) DE602004000570T2 (de)
ES (1) ES2262110T3 (de)
IT (1) ITMC20030006A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008053236B4 (de) 2008-10-25 2020-07-09 Glen Dimplex Deutschland Gmbh Wärmepumpe und Verfahren zum Betrieb einer Wärmepumpe

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8234876B2 (en) 2003-10-15 2012-08-07 Ice Energy, Inc. Utility managed virtual power plant utilizing aggregated thermal energy storage
WO2005106354A1 (en) 2004-04-22 2005-11-10 Ice Energy, Inc A mixed-phase regulator for managing coolant in a refrigerant based high efficiency energy storage and cooling system
US7363772B2 (en) 2004-08-18 2008-04-29 Ice Energy, Inc. Thermal energy storage and cooling system with secondary refrigerant isolation
US7421846B2 (en) 2004-08-18 2008-09-09 Ice Energy, Inc. Thermal energy storage and cooling system with gravity fed secondary refrigerant isolation
ES2396319T3 (es) * 2004-08-18 2013-02-20 Ice Energy Holdings, Inc. Sistema de almacenamiento de energía térmica y de enfriamiento con aislamiento refrigerante secundario
EP2245388A2 (de) 2008-02-15 2010-11-03 Ice Energy, Inc. Wärmeenergiespeicher und kühlsystem mit mehreren kühlmittel- u d kühlkreisen mit gemeinsamer verdampferschlange
ATE507441T1 (de) * 2008-03-20 2011-05-15 Daikin Ind Ltd Innenraumeinheit für die kombinierte kühlung und beheizung eines raums
JP2011163654A (ja) * 2010-02-09 2011-08-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 給湯空調機
US9212834B2 (en) 2011-06-17 2015-12-15 Greener-Ice Spv, L.L.C. System and method for liquid-suction heat exchange thermal energy storage
DE202013101216U1 (de) 2012-03-26 2013-08-14 Tecnocasa S.P.A Elektronisch regelbare, hydraulische Vorrichtung für Wärmepumpen
CN106016623B (zh) * 2016-06-18 2022-04-22 杭州滨创能源科技有限公司 大楼空调水无线网络分布自律智能节电控制器及控制方法
CN107909537B (zh) * 2017-11-16 2020-11-06 厦门美图之家科技有限公司 一种基于卷积神经网络的图像处理方法及移动终端
CN112212429A (zh) * 2020-09-24 2021-01-12 西安工程大学 一种基于蒸发冷却与季节性储冷的低能耗空调冷却系统

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3627031A (en) * 1969-10-27 1971-12-14 Trane Co Air-conditioning system
IT1246171B (it) * 1990-07-27 1994-11-16 Riello Condizionatori Sas Impianto di riscaldamento e raffreddamento monoblocco
ES2082259T3 (es) * 1991-04-09 1996-03-16 Riello Condizionatori Sas Sistema combinado de calentamiento y enfriamiento.
DE29823175U1 (de) * 1998-12-29 1999-06-10 Dietzsch, Michael, Prof. Dr.-Ing., 09126 Chemnitz Klimaraum

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008053236B4 (de) 2008-10-25 2020-07-09 Glen Dimplex Deutschland Gmbh Wärmepumpe und Verfahren zum Betrieb einer Wärmepumpe

Also Published As

Publication number Publication date
EP1441183B1 (de) 2006-04-05
EP1441183A1 (de) 2004-07-28
ATE322652T1 (de) 2006-04-15
DE602004000570D1 (de) 2006-05-18
HK1069430A1 (en) 2005-05-20
ES2262110T3 (es) 2006-11-16
ITMC20030006A0 (it) 2003-01-27
ITMC20030006A1 (it) 2004-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE602004000570T2 (de) Elektronisch-hydraulische Vorrichtung für Wärmepumpen
DE69123999T2 (de) Kühlgerät
DE3209761C2 (de) Wärmepumpenanlage
DE3543072C2 (de)
DE10057219A1 (de) Klimaanlage für mehrere Räume
DE69211012T2 (de) Klimaanlage für räume
DE3140396A1 (de) &#34;verfahren und anordnung zum regeln des energieverbrauchs einer waermepumpenanlage&#34;
DE102007014810B3 (de) Energiezähler und Verfahren zur Erfassung einer Wärme- oder Kältemenge
DE2706852A1 (de) Steuer- und ueberwachungseinrichtung fuer systeme zur uebergabe von waermeenergie
DE2919751A1 (de) Betriebsschaltung fuer mit heizkessel kombinierte waermepumpen
DE19855309C2 (de) Zusätzliche Heizeinrichtung für Fahrzeuge
DE69205871T2 (de) Kombiniertes Heiz- und Kühlsystem.
DE2846797A1 (de) Vorrichtung zur waermerueckgewinnung
DE2927408C2 (de) Steuereinrichtung für eine Heizanlage mit einer Wärmepumpe
DE202010016095U1 (de) Vorrichtung zur Nutzung der Wärmeenergieresourcen eines Gebäudes
DE202005014597U1 (de) Kühl-/Heizanlage
EP0887602A1 (de) Wärmepumpe
DE4135509C2 (de) Verfahren zur Regelung einer in einem Umwälzkreislauf einer Heizungsanlage eingesetzten, drehzahlregelbaren Umwälzpumpe
DE102023209111A1 (de) Verfahren zum Durchführen eines hydraulischen Abgleichs einer Heizungsanlage
DE3248356C2 (de)
DE112016005124T5 (de) Batterieaufwärmsystem
DE102008038429A1 (de) Verfahren zum Betrieb einer Wärmepumpenanlage
DE69105742T2 (de) Zentralheizungsanlage.
DE202004002160U1 (de) Vorrichtung zur Regelung einer konstanten Vorlauftemperatur
DE102005036861B4 (de) Vorrichtung zur Bereitstellung einer gekühlten oder erwärmten Flüssigkeit an Bord eines Flugzeugs

Legal Events

Date Code Title Description
8332 No legal effect for de
8370 Indication related to discontinuation of the patent is to be deleted
8364 No opposition during term of opposition
8328 Change in the person/name/address of the agent

Representative=s name: 2K PATENTANWAELTE BLASBERG KEWITZ & REICHEL, PARTN