CH155065A - Wärmepumpenanlage, deren Wärmepumpen nach Art der Kompressions-Kältemaschinen arbeiten. - Google Patents

Description

      Wärmepumpenanlage,    deren Wärmepumpen     naeh    Art der     Kompressions-          Kältemaschinen    arbeiten.    Die Erfindung betrifft eine     Wärme-          pump-.nanlage,    deren Wärmepumpen nach  Art der     Kompressions-Kältemaschinen        ar-          -beiten,        und        ,sie    besteht darin,     dass    die  Wärmeförderung in zwei hintereinander ge  schalteten     Wärmepumpensystemen    erfolgt,

    wobei die von dem mit tieferer Temperatur  arbeitenden System abgegebene     Wärme'    von  dem mit höherer Temperatur arbeitenden     Sy-          sfem    mindestens teilweise übernommen und  von diesem auf höhere Temperatur für Heiz  zwecke gefördert wird.  



  Dabei können die beiden Systeme zweck  mässig mit verschiedenartigen     Wärmeträgern     arbeiten. Ferner kann das mit tieferer Tem  peratur arbeitende System zweckmässig in       mindestens    zwei getrennte Gruppen aufgelöst  sein, von denen sich mindestens die eine zur  Erzeugung von     Kälte    verwenden lässt, indem  diese zwei     Gruppen    auf verschiedene     Ver-          da.mpfertemperaturen    arbeiten. Dabei kann    die Anordnung so getroffen sein, dass sich  die Verdampfer     dieser    beiden Gruppen     ge-          wünschtenfalls    auch auf dieselbe Verdampf er  temperatur schalten lassen.  



  Auf der beiliegenden Zeichnung ist ein       Ausführungsbeispiel    des Erfindungsgegen  standes     schematisch    veranschaulicht, und  zwar zeigt die Abbildung eine     Wärmepum-          penanlage    mit zwei hintereinander geschal  teten     Wärmepumpensystemen   <I>A</I> und<I>B,</I> die  mit verschieden hohen Temperaturen arbei  ten.

   Das mit     tieferer    Temperatur     arbeitende          Wärmepumpensystem    ist in zwei getrennte  Gruppen C, D aufgelöst, die mit, v     erschie-          denen    Temperaturen arbeiten, welche jedoch  beide tiefer sind als die     Temperatur,    mit  der das System B arbeitet.. Die Gruppe<B>C</B>  weist .einen Verdichter 1 für ein in einem  geschlossenen Kreislauf zu förderndes     Mittel.     einen     Verflüssiger    2 und einen Verdampfer 3  auf, und die Gruppe D weist entsprechend      einen Verdichter 4, einen Verflüssigen 5 und  einen Verdampfer 6 auf.

   Der Verdampfer  befindet sich in einem mit Sole gefüllten Be  hälter 7, wobei diese Sole von einer Pumpe 8  durch eine Leitung 9 nach irgend einer Kälte  verbrauchenden Stelle, zum Beispiel einer  Kunsteisbahn, einem Kühlhaus und der  gleichen gefördert wird, von welcher     Stelle     sie durch eine Leitung 10 in den Behälter 7       zurückfliesst.    Der Verflüssigen 2 ist in     einem     Behälter 11 angeordnet, aus dem     gegebenen-          falls    durch eine Leitung 121 erwärmtes       Wärmeaustauschmittel    abfliessen kann.

   Der  Verdampfer 6 der Gruppe D     ist    in einem  mit Wasser     bezw.    Salzsole gefüllten Behälter  12 gelegen.     Dieses    Wasser wird durch eine       Pumpe    24 aus einem     Reservoir    18, zum  Beispiel dem Meer, angesaugt und in einer  Leitung 16 nach dem     Behälter    12     befördert,     wo es im Winter abgekühlt wird, um hier  auf durch die Leitung 25 ins Meer zurück  zufliessen.

   Im Sommer dagegen     wird    die       Leitung    16     abgesperrt    und der Behälter     1.2     mit Kühlsole gefüllt, die einem nicht ge  zeigten Reservoir entnommen wird. Die in  diesem Falle im Behälter 12 abgekühlte Solo,  wird mittelst .einer Pumpe     1ä    durch eine  Leitung 14 nach .einem     Kühlrohrnetz    für  Kühlschränke, Wohnräume, Kühlkammern  oder dergleichen gefördert, von wo sie durch       eine    Leitung 15 in den Behälter 12 zurück  fliesst.

   Der Verflüssigen 5 der Gruppe D  ist in demselben Behälter 1.1 wie der     Ver-          flüssiger    2 der Gruppe C angeordnet.     Von     der Leitung 16     zweigt    eine nach dem     Be-          hälter    11 führende     Leitunc,    17 ab, damit,  wenn im Sommer vom System B eine     kleine     Wärmeabgabe verlangt wird, so dass im Sy  stem A überschüssige Wärme vorhanden ist,  Kühlwasser aus dem Reservoir 1.8 in den  Behälter 11 gefördert     werden,    kann, aus     dein     es dann durch die Leitung     l21    abfliesst.

    Dieses warme Ablaufwasser kann natürlich  auch als Badewasser,     Heizwasser,    oder zu  ähnlichen Zwecken Verwendung finden. Im  Winter dagegen, das heisst bei grossem     Heiz-          bedarf    im System B, bewirkt dauernd das-    selbe Wasser den erforderlichen Wärme  austausch zwischen den     Verflüssigern    2, 5  der Gruppen C, D und dem Verdampfer 19  des Systems 13, der ebenfalls im Behälter 11  angeordnet ist.

   Wird unter Umständen auch  im     Wintsr    Wasser aus dem Behälter 11 für  Bade-, Heiz- oder ähnliche     Zwecke    entnom  men, dann muss die entsprechende     -\Vas,=er-          menge    selbstverständlich durch die Leitung  17 zugeführt werden.  



  Um zu gewährleisten, dass     jederzeit    über  schüssige Wärme des mit tieferer Tempera  tur arbeitenden Systems A von dem zur Ver  fügung stehenden Kühlwasser abgeführt wer  den kann, ohne dass der Betrieb des mit hö  herer Temperatur arbeitenden     Systems    B  gestört wird, werden die     Verhältnisse    zweck  mässig so gewählt,     dass    die Temperatur des       @Värmeaustauschmittels,    d. h. des im Behälter  11 enthaltenen Wassers, oberhalb der höch  sten     Sommertemperatur    des in dem Reser  voir 18 zur Verfügung stehenden     Kühlwas-          sers    liegt.  



  Das mit höherer Temperatur arbeitende  System B weist ausser dem bereits erwähn  ten Verdampfer 19 einen Verdichter 20     und     einen Verflüssigen 21, der einen Teil     .einer          Wärmeaustauschvorrichtung    E bildet, auf.  Der zweite Teil 22 dieser     Wärmeaustausch,-          vorrichtung    E stellt eine nach einer nicht  gezeigten Heizstelle führende Leitung dar.  Die im Verdampfer 19 aufgenommene  Wärme wird somit im System B an das  durch die Leitung 22' strömende Mittel ab  gegeben.  



  Bei der beschriebenen Anlage wird die  von dem mit tieferer Temperatur arbeiten  den System A im Behälter 11 abgegebene  Wärme von dem mit höherer Temperatur  arbeitenden     System    B mindestens teilweise       übernommen    und von diesem System B auf  höhere Temperaturen für Heizzwecke geför  dert. Dabei werden die Verflüssigen ?. 5  des mit tieferer Temperatur arbeitenden Sy  stems A und der Verdampfer 19 des mit  höherer Temperatur arbeitenden Systems B      durch dasselbe     Wärmeaustauschmittel    ge  kühlt     bezw.    geheizt.  



  Die zwei Gruppen C und D des Systems   < 1, das mit     tieferer    Temperatur arbeitet als  das System B, arbeiten auf verschiedene     Ver-          dampfertemperaturen.    Wie in der Abbildung  in     strichpunktierten    Linien angedeutet ist,  können diese zwei Gruppen<I>C, D</I> jedoch auch  auf dieselbe     Verdampfertemperatur    geschal  tet werden.     Zu    diesem     Behufe    ist lediglich  der Verdampfer 23 für die Gruppe D im  Behälter 7 anzuordnen. Es lassen sich. in  einem solchen Falle     beide    Gruppen<I>C, D</I> zur  Erzeugung von Kälte verwenden.  



       Zweckmässig    arbeiten die beiden     Systeme     -1 und B mit     verschiedenartigen    Wärme  trägern. Als solcher Träger kommt für das  System A zum Beispiel in Betracht: Schwef  lige Säure<B>(SO,),</B> Ammoniak     (NH3),        Methyl-          rhlorid,        Äthylchlorid,        Dimethyläth-er,        Di-          clilorä.ther,        Methylenchlorid    und für das Sy  stem B Methanol,     Methylenchlorid,        Wasser,          #ichwefligo    Säure,

       Athylenchlorid    usw. Auf  alle Fälle ist darauf zu achten, dass der  Siedepunkt des Wärmeträgers passend liegt.  



  Die Verdichter 1, 4, 20 können als ein  oder mehrstufige Kolben- oder Kreiselver  dichter ausgebildet sein. Ferner kann an  Stelle der beiden Verdichter 1, 4 auch ein  einziger mehrstufiger     Verdichter,    zum Bei  spiel ein Kreiselverdichter, vorgesehen wer  den, der bei verschiedenen Drücken zu     för-          (lerndes    Mittel ansaugt. Im weiteren kann  der Verdampfer 19 in einem besonderen     Be-          lifilter    angeordnet. werden, wobei eine Pumpe  vorzusehen ist, um das     Wärmeaustauschmittel          IZ@Ta@s-er)    zwischen diesem     Behälter    und dem       I:eliälter    11 umzuwälzen.

   Bei entsprechender       Anordnung    und Ausbildung der Teile 2, 5       u:id    19 ist es auch möglich, ohne ein beson  deres     Wärmeaustauschmittel    den erforder  lichen     Wärmeaustausch    zwischen diesen Tei  len zu erreichen. Jedoch ist die Anwendung  solchen     Mittels    vorzuziehen, um in ein  facher Weise allfälligen     Veränderun.gen    in       der    zu bewirkenden Kühlung     bezw.    Heizung       l-,icht    . begegnen zu können.

      Es kann ferner die Verflüssigung des  Wärmeträgers der höheren Temperaturstufe  bei verschiedenen Drücken stattfinden, in  welchem Falle die     Wärmeaustauschvorrich-          tung    E entsprechend in verschiedene Stufen  zu     unterteilen    ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Wärmepumpenanlage, deren Wärinepurrb- pen nach Art der Kompressions-Kältema.schi- nen arbeiten, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeförderung in zwei hintereinander ge schalteten Wärmepumpensystemen erfolgt, wobei die von dem mit tieferer Temperatur arbeitenden System abgegebene Wärme von dem mit höherer Temperatur arbeitenden System mindestens teilweise übernommen und von diesem auf höhere Temperatur für Heizzwecke gefördert wird.

   UNTERANSPRüCHE: 1. Wärmepumpenanlage nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Systeme mit verschiedenartigen Wärmeträgern arbeiten.

   2. Wärmepumpenanlage nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet., dass Verflüssiger des mit tieferer Tempera tur arbeitenden Systems und ein Ver dampfer des mit höherer Temperatur arbeitenden Systems durch dasselbe Wärmeaustauschmittel gekühlt, bezw. geheizt werden.

   und die Temperatur die ses Mittels oberhalb der höchsten Som mertemperatur des zur Verfügung ste henden Kühlwassers liegt, so dass jeder zeit überschüssige Wärme des mit tie ferer Temperatur arbeitenden Systems von diesem Kühlwasser abgeführt wer den kann, ohne dass der Betrieb des mit höherer Temperatur arbeitenden Systems gestört wird.

   3. Wärmepumpenanlage nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass das mit tieferer Temperatur arbeitende System in mindestens zwei getrennte Gruppen aufgelöst ist, von denen sich mindestens die eine zur Erzeugung von Kälte verwenden lässt, indem diese zwei Gruppen auf verschiedene Verdampfer temperatur arbeiten. 4. Wärmepumpenanlage nach Patentan- spruch und Unteranspruch $, dadurch gekennzeichnet, da-ss ;sich die Ver dampfer der beiden Gruppen des' mit.

   tieferer Temperatur arbeitenden Systems gewünschtenfalls auch auf dieselbe Ver- dampfertemperatur schalten lassen.