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EP 2 051 027 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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16.05.2018 Patentblatt 2018/20 |
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Anmeldetag: 20.10.2008 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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Wärmepumpenanlage
Heat pump assembly
Installation de pompe à chaleur
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Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL NO PL
PT RO SE SI SK TR |
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Priorität: |
19.10.2007 DE 102007050469
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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22.04.2009 Patentblatt 2009/17 |
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Patentinhaber: Stiebel Eltron GmbH & Co. KG |
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37603 Holzminden (DE) |
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Erfinder: |
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- Smollich, Steffen
37603 Holzminden (DE)
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Entgegenhaltungen: :
EP-A2- 0 685 693 JP-A- H1 073 334 JP-A- 2003 042 583
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WO-A1-2007/111303 JP-A- 2001 066 006 US-A1- 2006 048 526
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wärmepumpenanlage.
[0002] Wärmepumpen zur Erwärmung von Heizungswasser werden seit Jahren produziert und vermarktet.
Die Bereitstellung der Heizwärme bei Wärmepumpen erfolgt durch die Kondensation von
Kältemittel unter hohem Druck und damit bei hoher Temperatur, während die Wärme an
ein Wärmeträgermedium, beispielsweise Heizungswasser, abgeben wird. Das verflüssigte
Kältemittel wird anschließend in einem Drosselorgan, zum Beispiel einem Expansionsventil,
entspannt und verdampft daraufhin unter Aufnahme von Umgebungswärme im Verdampfer
der Wärmepumpe. Der Kältemitteldampf wird vom Verdichter der Wärmepumpe komprimiert,
so dass er anschließend wieder im Kondensator der Wärmepumpe verflüssigt werden kann.
[0003] Wird der Kreislauf des Kältemittels umgekehrt, d. h., wird das Kältemittel in dem
Wärmeaustauscher, der im Heizbetrieb als Verdampfer dient, unter Wärmeabgabe verflüssigt
und in dem Wärmeaustauscher, der im Heizbetrieb als Verflüssiger dient, unter Wärmeaufnahme
verdampft, so kann die Wärmepumpe zum Kühlen des Wärmeträgermediums wie beispielsweise
des "Heizungswassers" eingesetzt werden. Im Kühlbetrieb nimmt das "Heizungswasser"
dann beim Durchströmen der Raum-Heizflächen, die im Kühlbetrieb zu Raum-Kühlflächen
werden, Wärme aus dem Raum auf, die dann an den im Kühlbetrieb als Verflüssiger funktionierenden
Verdampfer der Wärmepumpe abgegeben wird, so dass das Heizungswasser gekühlt wird.
[0004] Ein Nachteil reversibler Heizungswärmepumpen zum Heizen und Kühlen besteht darin,
dass sich beim Umkehren des Kältekreises die Durchströmungsrichtung der Wärmeaustauscher
auf der Kältemittelseite ändert Da die Strömungsrichtung auf der Sekundärseite, auf
der entweder (Heizungs)wasser oder Luft strömt, unverändert bleibt, wird dadurch mit
der Umkehr des Kältekreises aus einem Gegenstrom-Wärmeaustauscher ein Gleichstromwärmeaustauscher
mit verminderter Effizienz und vergrößertem mittleren Temperaturabstand zwischen Kältemittel
und Wasser bzw. Luft. Dadurch sinkt die Leistungszahl der Wärmepumpe in einer der
beiden Betriebsarten. Reversible Heizungswärmepumpen sind daher im Allgemeinen entweder
für den Heiz- oder den Kühlbetrieb optimiert und erreichen in der jeweils anderen
Betriebsart nur bescheidene Leistungszahlen.
[0005] DE 10 2005 061 480 B3 zeigt eine Wärmepumpenanlage mit einem Kältemittelkreislauf, einem Verdichter, einem
ersten Wärmeüberträger, einem Drosselorgan, einem zweiten Wärmeüberträger und einer
4-2-Wege-Ventileinheit zum Umschalten zwischen einer Heizbetriebsart und einer Kühlbetriebsart.
Hierbei wird die Strömungsrichtung des in dem Kältemittelkreislaufs befindlichen Kältemittels
derart umgeschaltet, dass der erste Wärmeüberträger in der Heizbetriebsart zum Verflüssigen
des Kältemittels und in der Kühlbetriebsart zum Verdampfen des Kältemittels dient.
Der zweite Wärmeüberträger dient in der Heizbetriebsart zum Verdampfen des Kältemittels
und in der Kühlbetriebsart zum Verflüssigen des Kältemittels. Der erste Wärmeüberträger
ist im Kältemittelkreislauf derart verschaltet, dass er in beiden Betriebsarten als
Gegenstrom-Wärmeüberträger arbeitet.
[0006] JP H10 73334 A offenbart eine Wärmepumpeanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Es ist somit
Aufgabe der Erfindung, eine Wärmepumpenanlage vorzusehen, sowohl im Heiz- als auch
im Kühlbetrieb effektiv arbeitet.
[0007] Diese Aufgabe wird durch eine Wärmepumpenanlage gemäß Anspruch 1 gelöst.
[0008] Durch eine geeignete Anordnung von Rückschlagventilen kann ein Wärmeüberträger, der
im Heizbetrieb als Verdampfer arbeitet und im Kühlbetrieb als Verflüssiger arbeitet,
in beiden Betriebsarten sowohl von Kältemittel als auch beispielsweise von Heizungswasser
in der gleichen Richtung durchströmt werden, so dass der Wärmeüberträger in beiden
Betriebsarten als (Kreuz)-Gegenstromwärmeüberträger arbeiten kann, was eine Verbesserung
der Effektivität bewirkt.
[0009] Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
[0010] Nachfolgend werden die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung detailliert
unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
- Fig. 1
- zeigt eine schematische Darstellung einer Wärmepumpenanlage gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung,
- Fig. 2
- zeigt eine schematische Darstellung einer Wärmepumpenanlage von Fig. 1 in einem Heizbetrieb,
und
- Fig.3
- zeigt eine schematische Darstellung einer Wärmepumpenanlage von Fig. 1 in einem Kühlbetrieb.
[0011] Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Wärmepumpenanlage gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Die Wärmepumpenanlage weist einen Verdichter 1, einen ersten Wärmeüberträger
(Verflüssiger) 2, einen zweiten Wärmeüberträger (Verdampfer) 3, ein 4-2-Wegeventil
4, optional einen Rekuperator bzw. einen inneren Wärmeüberträger 5, optional einen
Economizer 6, optional eine Abtauschlange 7, zwei Expansionsventile 9,19, einen Filtertrockner
10, einen Sammler 11, ein Schauglas 12, und Ventile 13-18, 20 und 21 auf. Die Ventile
13-18, 20 und 21 können als Rückschlagventile, d. h. als einseitig durchströmbares
Ventil ausgestaltet sein. Der Ausgang 1a des Verdichters 1 ist mit einem ersten Anschluss
4a des 4-2-Wege-Ventils 4 gekoppelt. Ein zweiter Anschluss 4b des 4-2-Wege-Ventils
4 ist mit einem Anschluss des Rekuperators 5 gekoppelt. Ein dritter Anschluss 4c des
4-2-Wege-Ventils 4 ist mit einem Eingang 1b des Verdichters 1 gekoppelt. Ein vierter
Anschluss 4d des 4-2-Wege-Ventils 4 ist mit einem Ventil 13 und einem Ventil 14 gekoppelt.
Das Ventil 14 ist sowohl mit dem Verflüssiger 2 als auch mit dem Ventil 16 gekoppelt.
Das Ventil 13 ist sowohl mit dem Verflüssiger 2 als auch mit dem Ventil 15 gekoppelt.
In Reihe zu dem Ventil 15 ist ein Sammler 11 und ein Filtertrockner 10 angeordnet.
Der Filtertrockner 10 ist sowohl mit einem elektronischen Expansionsventil 9 als auch
mit dem Rekuperator 5 gekoppelt. Ein Anschluss 1c des Verdichters 1 ist mit einem
Economizer 6 gekoppelt, welcher wiederum in Reihe mit dem elektronischen Expansionsventil
9 angeordnet ist.
[0012] Das Ventil 16 ist sowohl mit einem Schauglas 12 als auch mit einem elektronischen
Expansionsventil 19 gekoppelt. Das Schauglas 12 ist wiederum mit dem Economizer 6
und in Reihe dazu mit einer Abtauschlange 7 gekoppelt. Die Abtauschlange 7 ist wiederum
mit einem Anschluss des Rekuperators 5 gekoppelt. Das elektronische Expansionsventil
19 ist sowohl mit einem Ventil 17 als auch mit einem weiteren Schauglas 23 gekoppelt.
In Reihe zu dem Expansionsventil 17 sind Einspritzkapillaren 22 vorgesehen, welche
sowohl mit dem Verdampfer 3 als auch mit einem Ventil 20 gekoppelt sind. In Reihe
zu dem Schauglas 23 ist ein Ventil 18 angeordnet, welches wiederum mit dem Verdampfer
und einem Ventil 21 gekoppelt ist. Der Rekuperator ist sowohl mit einem Ventil 20
als auch mit einem Ventil 21 gekoppelt.
[0013] Die Wärmepumpenanlage gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel kann in zwei Betriebsarten,
nämlich einer Heizbetriebsart HB und einer Kühlbetriebsart KU betrieben werden. Bei
der Heizbetriebsart HB erfolgt eine Bereitstellung der Heizwärme durch eine Kondensation
von Kältemittel unter einem hohen Druck und somit einer hohen Temperatur, während
die sich in dem Kältemittel befindliche Wärme an ein Wärmeträgermedium wie beispielsweise
Heizungswasser abgegeben wird. Dies erfolgt in dem Verflüssiger 2, wobei das Wärmeträgermedium
durch den Eingang E eintritt und den Ausgang A austritt, und das austretende Wärmeträgermedium
die Wärme von dem Kältemittel zumindest teilweise aufgenommen hat. Das verflüssigte
Kältemittel wird durch das Ventil 19 entspannt und verdampft unter Aufnahme von Umgebungswärme
im Verdampfer 3. Der Kältemitteldampf wird in dem Verdichter 1 komprimiert und anschließend
an den Verflüssiger weitergeleitet.
[0014] Das Ventil 19 dient als Expansionsventil in der Kühl- und der Heizbetriebsart.
[0015] Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Wärmepumpenanlage von Fig. 1 in
einem Heizbetrieb. Die Strömungsrichtung des Kältemittels ist durch Pfeile angezeigt.
Von dem Verdichter 1 aus fließt das Kältemittel nach links in den Anschluss 4a des
4-2-Wegeventils 4, wo es aus dem rechten Ausgang 4d heraustritt und nach oben zu dem
Rückschlagventil 14 fließt. Hierbei ist das Rückschlagventil 13 geschlossen. Von dem
Rückschlagventil 14 aus fließt das Kältemittel durch den ersten Wärmeüberträger 2,
welcher in dem Heizbetrieb HB als ein Verflüssiger arbeitet. Von dem ersten Wärmeüberträger
2 fließt das Kältemittel zu dem Rückschlagventil 15 und von dort aus weiter zu dem
Sammler 11, über den Filtertrockner 10 und weiter zu einem Anschluss des Rekuperators
5. Von dort aus fließt das Kältemittel durch die Abtauschlange 7, durch den Economizer
6 und durch das Schauglas 12 und wird durch das elektronische Expansionsventil 19
entspannt. Danach fließt das Kältemittel über das Rückschlagventil 17 und die Einspritzkapillaren
22 durch den zweiten Wärmeüberträger 3, der in dem Heizbetrieb als Verdampfer arbeitet.
Anschließend fließt das Kältemittel durch das Rückschlagventil 21 und wiederum durch
den Rekuperator 5 und in den linken Eingang 4b des 4-2-Ventils 4 und von dort wiederum
durch den mittleren Ausgang 4c hinaus und schließlich zu dem Verdichter 1.
[0016] Da der Sekundärkreislauf in dem ersten Wärmeüberträger 2 (Wasser) die entgegengesetzte
Strömungsrichtung aufweist wie das Kältemittel, wird ein Gegenstrom-Wärmeüberträger
realisiert, welcher eine verbesserte Effizienz im Vergleich zu einem Gleichstrom-Wärmeüberträger
aufweist,
[0017] Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung der Wärmepumpenanlage von Fig. 1 in einem
Kühlbetrieb. Die Strömungsrichtung des Kühlmittels ist wiederum durch Pfeile angezeigt.
Von dem Verdichter 1 fließt das Kühlmittel aus dem Anschluss 1a und biegt nach links
ab. um in den Anschluss 4a des 4-2-Wegeventils 4 zu gelangen, wo es aus dem linken
Ausgang 4b wieder austritt und durch den Rekuperator 5 über das Rückschlagventil 20
zu dem zweiten Wärmeüberträger 3 fließt, welcher in dem Kühlbetrieb als Verflüssiger
dient. Anschließend fließt das Kältemittel über das Rückschlagventil 18 und das Schauglas
23 zu dem elektronischen Expansionsventil 19 zu dem Ventil 16. Von dem Ventil 16 fließt
das Kühlmittel zu dem ersten Wärmeüberträger 2, welcher im Kühlbetrieb als Verdampfer
arbeitet. Das Kühlmittel kann nicht nach rechts zu dem Rückschlagventil 14 abbiegen
und dort durchfließen, weil das Rückschlagventil 14 für diese Strömungsrichtung gesperrt
ist. Somit fließt das Kältemittel durch den ersten Wärmeüberträger 2 und von dort
durch das Rückschlagventil 13 zurück zu dem rechten Eingang 4d des 4-2-Wegeventils
4, um wiederum durch den mittleren Ausgang 4c zurück zu dem Eingang 1b des Verdichters
1 zu fließen.
[0018] Durch die Verschaltung des Verdampfers 3 mit den beiden Pfaden B, C kann ein Umschalten
des Kältemittelkreislaufes bewirkt werden, ohne dass es zu einer Umkehrung des Kältemittelflusses
durch den Verdampfer kommt, so dass der Verdampfer immer als ein Gegenstrom-Verdampfer
arbeitet. Erfindungsgemäß wird eine Umschafteineinheit vor dem Verdampfer und eine
Umschalteinheit nach dem Verdampfer angeordnet. Die Umschalteinheit vor dem Verdampfer
kann sich aus den beiden Rückschlagventilen 20, 21 zusammensetzen, während die zweite
Umschalteinheit hinter dem Verdampfer sich aus den Rückschlagventilen 17 und 18 zusammensetzen
kann. Die beiden Pfade B. C sind jeweils parallel zu dem Verdampfer angeordnet, Durch
die erste und zweite Umschalteinheit kann sichergestellt werden, dass das Kältemittel
durch den Verdampfer immer nur in eine Richtung fließt.
[0019] Eine weitere Betriebsart, nämlich die Kreisumkehrabtauung, kann auf die gleiche Art
und Weise wie der Kühlbetrieb während des Heizbetriebs aktiviert werden, wobei dabei
der Lüfter L1 des zweiten Wärmeüberträgers 3 ausgeschaltet wird.
[0020] Der während des Heizbetriebs beschriebene innere Wärmetauscher, nämlich der Economizer
6, der Rekuperator 5 und die Abtauschlange sind lediglich optional. Der Rekuperator
5 dient dabei dazu, das zum Verdichter 1 strömende Sauggas während des Heizbetriebs
weiter zu überhitzen. Der Economizer 6 dient während des Heizbetriebs dazu, einen
Teilvolumenstrom des flüssigen Kältemittels unter Aufnahme von Energie aus dem Hauptvolumenstrom
des unterkühlten Kältemittels zu verdampfen, bevor es in den Verdichter 1 eingespritzt
wird. Somit kann der bereits um einen Teil des gesamten Druckverhältnisses pc/p0 komprimierte
Hauptvolumenstrom des Kältemittels zwischengekühlt werden, Falls der innere Wärmetauscher
nicht benötigt wird, dann muss eine direkte Verbindung zwischen dem Filtertrockner
und dem Schauglas vorgesehen werden.
[0021] Die beiden oben beschriebenen Wärmeüberträger 2, 3 können jeweils als Platten-Wärmeüberträger,
welcher auf der Sekundärseite von Wasser oder einem Wärme-Frostschutzgemisch beaufschlagt
wird, als ein Lamellenrohr-Wärmeüberträger, welcher auf der Sekundärseite von Luft
beaufschlagt wird, oder als ein beliebiger Luft-Kältemittel-Wärmeüberträger ausgestaltet
sein.
[0022] Der oben beschriebene Verdichter 1 kann einen Scroll-Verdichter darstellen oder einen
Scroll-Verdichter, der für die Nacheinspritzung von dampfförmigem Kältemittel ausgestaltet
ist. Der Verdichter kann ferner als ein einstufiger Hubkolben-Verdichter, als ein
zweistufiger Hubkolben-Verdichter, als ein einstufiger Rollkolben-Verdichter oder
als ein zweistufiger Rollkolben-Verdichter ausgestaltet sein.
[0023] Die oben beschriebene Wärmepumpenanlage kann als eine Luft/Wasserwärmepumpe, als
eine Luft/Luftwärmepumpe, als eine Sole/Wasserwärmepumpe oder als eine Wasser/Wasserwärmepumpe
ausgestaltet sein.
[0024] Als Kältemittel kann H-FKW-Kältemittel, Kohlenwasserstoffe oder CO
2 verwendet werden.
[0025] Die beschriebene 4-2-Wegeeinheit bzw. 4-2-Wegeventileinheit 4 kann auch durch einzelne
Ventile mit entsprechender Umleitung wie beispielsweise Rohrleitungen und T-Stücken
ausgebildet sein.
1. Wärmepumpenanlage, mit
einem Verdichter (1), einem ersten Wärmeüberträger (2), einem zweiten Wärmeüberträger
(3) und einer 4-2-Wegeeinheit (4) zum Umschalten zwischen einer ersten und einer zweiten
Betriebsart, wobei die Strömungsrichtung des sich in dem Kältemittelkreislauf befindlichen
Kältemittels derart umgeschaltet werden kann, dass der erste Wärmeüberträger (2) in
der ersten Betriebsart zum Verflüssigen des Kältemittels, und in der zweiten Betriebsart
zum Verdampfen des Kältemittels dient, und der zweite Wärmeüberträger (3) in der ersten
Betriebsart zum Verdampfen des Kältemittels, und in der zweiten Betriebsart zum Verflüssigen
des Kältemittels dient,
gekennzeichnet durch eine erste Umschalteinheit (20, 21) vor, und einer zweiten Umschalteinheit (18, 17)
hinter dem zweiten Wärmeüberträger (3), und einem ersten und zweiten Pfad (A, B) parallel
zu dem zweiten Wärmeüberträger,
wobei die erste und zweite Umschalteinheit (20,21,17,18) derart ausgestaltet sind,
dass die Strömungsrichtung am zweiten Wärmeüberträger (3) unabhängig von einer Umschaltung
der Strömungsrichtung des Kältemittels im Wärmeüberträger 3 unverändert bleibt,
wobei der Verdichter als ein Scroll-Verdichter ausgestaltet ist oder als ein Scroll-Verdichter,
der für die Nacheinspritzung von dampfförmigem Kältemittel ausgestaltet ist,
einem Rekuperator (5) zum Überhitzen des zum Verdichter (1) strömenden Sauggases während
der ersten und/oder zweiten Betriebsart, und
einem Economizer (6) zum Verdampfen eines Teilvolumenstromes des flüssigen Kältemittels
in der ersten oder zweiten Betriebsart zur Aufnahme von Energie aus dem Hauptvolumenstrom
des unterkühlten Kältemittels, bevor es in den Verdichter (1) eingespritzt wird.
2. Wärmepumpenanlage nach Anspruch 1, wobei die erste Umschalteinheit ein erstes Ventil
(20) in dem ersten Pfad (A) und ein zweites Ventil (21) aufweist, wobei das erste
und zweite Ventil (20, 21) aufeinander abgestimmt sind.
3. Wärmepumpenanlage nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die zweite Umschalteinheit
ein drittes Ventil (17) und ein viertes Ventil (18) in dem zweiten Pfad (B) aufweist,
wobei das dritte und vierte Ventil (17, 18) aufeinander abgestimmt sind.
4. Wärmepumpenanlage nach einem der Ansprüche 1-3, wobei der erste oder der zweite Wärmeüberträger
(2, 3) einen Platten-Wärmeüberträger, der auf der Sekundärseite von Wasser oder einem
Wasser-Frostschutz-Gemisch beaufschlagt wird, einen Lamellenrohr-Wärmeüberträger,
der auf der Sekundärseite von Luft beaufschlagt wird oder einen beliebigen Luft-Kältemittel-Wärmeüberträger
darstellt.
5. Wärmepumpenanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Verdichter (1) als ein
einstufiger oder zweistufiger Hubkolben-Verdichter, als ein zweistufiger Hubkolben-Verdichter,
oder als ein einstufiger oder zweistufiger Rollkolben-Verdichter ausgestaltet ist.
6. Wärmepumpenanlage nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Kältemittel ein H-FKW-Kältemittel,
ein Kohlenwasserstoff oder CO2 darstellt.
1. Heat pumping systems with
a compressor (1), a heat exchanger (2), a second heat exchanger (3) and a 4/2-way
unit (4) to switch between a first and a second mode of operation, whereby the flow
direction of the refrigerant found in the refrigerant circuit can be changed in such
a way that the first heat exchanger (2) serves to liquify the refrigerant in the first
mode of operation and vaporise it in the second mode of operation, and the second
heat exchanger serves to vaporise the refrigerant in the first mode of operation and
liquify it in the second mode of operation
characterised in that a first switching unit (20, 21) in front of and a second switching unit (18, 17)
behind the second heat exchanger (3) and a first and second track (A, B) parallel
to the second heat exchanger, whereby the first and second switching unit (20, 21,17,18)
are arranged in such a way that the flow direction of the second heat exchanger (3)
remains unchanged, independent of a change in the flow direction of the refrigerant
in the heat exchanger (3).
whereby the compressor is designed as a scroll compressor or as a scroll compressor
which is designed for the after-injection of vaporous refrigerant,
a recuperator (5) to superheat, the suction gas flowing to the compressor during the
first and/or second mode of operation, and
an economiser (6) to vaporise a partial flow rate of the refrigerant in the first
or second mode of operation for the absorption of energy from the main flow rate of
the cooled refrigerant before it is injected into the compressor (1).
2. Heat pumping systems according to Claim 1, whereby the first switching unit has a
first valve (20) in the first track (A) and a second valve (21), whereby the first
and second valve (20, 21) are coordinated.
3. Heat pumping systems according to one of the previous claims, whereby the second switching
unit has a third valve (17) and a fourth valve (18) in the second track (B), whereby
the third and fourth valve (17, 18) are coordinated.
4. Heat pumping systems according to one of the Claims 1 to 3, whereby the first or the
second heat exchanger (2, 3) features a plate heat exchanger, which is impinged by
water or a water-antifreeze mixture on the secondary circuit, a lamella heat exchanger,
which is impinged by air on the secondary circuit or an optional air-to-refrigerant
heat exchanger.
5. Heat pumping systems according to one of the Claims 1 to 4, whereby the compressor
(1) is designed as a single-stage or two-stage reciprocating compressor, as a two-stage
reciprocating compressor, or as a one-stage or two-stage rotary compressor.
6. Heat pumping systems according to one of the previous claims, whereby the refrigerant
constitutes a HCFC refrigerant, a hydrocarbon or CO2.
1. Système de pompe à chaleur avec
un compresseur (1), un premier échangeur thermique (2), un deuxième échangeur thermique
(3) et un répartiteur 4/2 voies (4) pour la commutation entre un premier et un deuxième
mode de fonctionnement, lorsque le sens d'écoulement du liquide de refroidissement
circulant dans le circuit de refroidissement peut être commuté de sorte que le premier
échangeur thermique (2) liquéfie le liquide de refroidissement dans le premier mode
de fonctionnement et le vaporise dans le deuxième mode de fonctionnement et que le
deuxième échangeur thermique (3) vaporise le liquide de refroidissement dans le premier
mode de fonctionnement et le liquéfie dans le deuxième mode de fonctionnement,
caractérisé en ce que, un premier appareil de commutation (20, 21) est situé devant et un deuxième appareil
de commutation (18, 17) derrière le deuxième échangeur thermique (3) et une première
et une deuxième voie (A, B) sont parallèles au deuxième échangeur thermique,
où le premier et le deuxième appareil de commutation (20, 21, 17, 18) sont configurés
de sorte que le sens d'écoulement au niveau du deuxième échangeur thermique (3) reste
inchangé indépendamment du sens d'écoulement du liquide de refroidissement dans l'échangeur
thermique 3,
où le compresseur est configuré en tant que compresseur Scroll ou compresseur Scroll
conçu pour la post-injection de liquide de refroidissement vaporisé,
un récupérateur (5) pour la surchauffe du gaz d'aspiration s'écoulant vers le compresseur
(1) au cours du premier et/ou du deuxième mode de fonctionnement
et un économiseur (6) pour la compression d'un débit volumique partiel du liquide
de refroidissement s'écoulant dans le premier ou le deuxième mode de fonctionnement
pour l'absorption de l'énergie du débit volumique principal du liquide de refroidissement
sous-refroidi, avant son injection dans le compresseur (1).
2. Système de pompe à chaleur selon la revendication 1, où le premier appareil de commutation
est doté d'une première soupape (20) et d'une deuxième soupape (21) dans la première
voie (A) et où la première et la deuxième soupape (20, 21) sont synchronisées.
3. Système de pompe à chaleur selon les revendications précédentes, où le deuxième appareil
de commutation est doté d'une troisième soupape (17) et d'une quatrième soupape (18)
dans la deuxième voie (B) et où la troisième et la quatrième soupape (17, 18) sont
synchronisées.
4. Système de pompe à chaleur selon l'une des revendications 1-3, où le premier ou le
deuxième échangeur thermique (2, 3) est un échangeur thermique à plaques entraîné
à l'eau ou un mélange eau-antigel du côté secondaire, un échangeur thermique à tube-ailettes
entraîné à l'air du côté secondaire ou encore un échangeur thermique air/liquide de
refroidissement au choix.
5. Système de pompe à chaleur selon d'une des revendications 1 à 4, où le compresseur
(1) est configuré en tant que compresseur à piston à un ou deux étages, en tant que
compresseur à piston à deux étages ou en tant que compresseur à piston rotatif à un
ou deux étages.
6. Système de pompe à chaleur selon l'une des revendications précédentes, où le liquide
de refroidissement est un liquide de refroidissement H-HFC, un hydrocarbure ou du
CO2.
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