DD152847A1

DD152847A1 - ROUND-EVAPORATOR, ESPECIALLY FOR AIR / WATER-WATER PUMPS IN SPLIT CONSTRUCTION

Info

Publication number: DD152847A1
Application number: DD22358780A
Authority: DD
Inventors: Helmut Sossna; Waldemar Frenzel; Roland Sommer; Joachim Lehr; Volkmar Pfeil
Original assignee: Helmut Sossna; Waldemar Frenzel; Roland Sommer; Joachim Lehr; Volkmar Pfeil
Priority date: 1980-08-29
Filing date: 1980-08-29
Publication date: 1981-12-09

Abstract

Die Erfindung ist sowohl fuer den Waermepumpeneinsatz zur Beheizung von Raeumen als auch fuer die Erwaermung von Brauchwasser geeignet wo bisher vorwiegend vollelektrische Heizungssysteme zur Anwendung kamen. Das Ziel der Erfindung ist, die Schaffung eines Rundverdampfers mit grossem Anwendungsbereich und hohem energieoekonomischen Wirkungsgrad und einen relativ geringen Fertigungsaufwand, vergleichsweise zu Hochleistungslamellenverdampfern. Die erfindungsgemaesse Loesung besteht in der Anordnung einer Vielzahl in sich abgeschlossener Rippenrohrspiralen uebereinander, mit einer getrennten Einspritzung in jedes der Rippenrohre und einer im Innenraum angeordneten Saugsammelstation. Als oberer Abschluss ist ein standardisierter Dachluefter und als unter Abschluss eine Tropfwasserauffangschale vorgesehen.The invention is suitable both for heat pump use for heating of rooms as well as for the heating of service water where hitherto predominantly fully electric heating systems have been used. The aim of the invention is to provide a round evaporator with a wide range of applications and high energy-efficiency and a relatively low production cost, compared to high-performance lamella evaporators. The inventive solution consists in the arrangement of a plurality of self-contained finned tube spirals over each other, with a separate injection into each of the finned tubes and a suction collecting station arranged in the interior. The upper end is a standardized roof vent and a drip tray is provided below.

Description

22 3 S 8 722 3 S 8 7

Erfinder: Int* Cl· P 25 B 39/02 Inventor: Int * Cl * P 25 B 39/02

Ing. Helmut Sosna Dipl.-Ing. Volkmar Pfeil Ing. Roland Sommer Dipl.-Ing. Joachim Lehr Ing. Waldemar FrenzelIng. Helmut Sosna Dipl.-Ing. Volkmar Pfeil Ing. Roland Sommer Dipl.-Ing. Joachim Lehr Ing. Waldemar Frenzel

Zustellungsbevollmächtiftt:

VEB Maschinen- und Apparatebau Schkeuditz BfN/Patentwesen 7144 Schkeuditz Kurt-Beyer-Str· 10/12VEB Maschinen- und Apparatebau Schkeuditz BfN / Patent 7144 Schkeuditz Kurt-Beyer-Str · 10/12

Title of the invention:

Rund-Verdampfer, insbesondere für Luft/Wasser-Wärmepumpen in Splitbauweise.Circular evaporator, in particular for air / water heat pumps in split design.

Field of application of the invention:

Der erfindungsgemäße Rund-Verdampfer ist vorzugsweise für den Einsatz in Luft/Wasser-Wärmepumpeη nach dem Split-System vorgesehen. Er kann in allen Industrie- und Wirtschaftszweigen, Sozialbauten, für Kindergärten, Sportstätten, Einfamilienhäuser usw., wo keine Wärmequellen für den Einsatz von Wasser/Wasser-Wärmepumpen vorhanden sind, eingesetzt werden. Das Einsatzgebiet betrifft sowohl die Beheizung von Räumen als auch die Erwärmung von Brauchwasser.The round evaporator according to the invention is preferably provided for use in air / water Wärmepumpeη after the split system. It can be used in all industrial and economic sectors, social buildings, kindergartens, sports facilities, family houses, etc., where there are no heat sources for the use of water / water heat pumps. The application area concerns both the heating of rooms and the heating of service water.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen: Ch arakteristik the known technical solutions:

Der Trend zur verstärkten ökonoraischen Energieausnutzung zeigt, daß sowohl die Abwärmenutzung bei Kälte- und Klimaanlagen, als auch die Nutzung der Umweltwärme mittels Wärmepumpen beträchtlich an Bedeutung gewonnen hat.The trend towards increased energy efficiency shows that both the use of waste heat in refrigeration and air conditioning systems and the use of environmental heat by means of heat pumps have become significantly more important.

-2- 223587-2- 223587

Ein nicht unbedeutender Paktor ist dabei die Optimierung der Wärmepumpe, insbesondere auch des Verdampfers hinsichtlich seines Einsatzbereiches sowie seiner wirtschaftlichen Fertigung. Die bisher bekannten Verdampferkonstruktionen sind jeweils für den einzelnen Einsatzfall dimensioniert und gestatten keine variable Auslegung durch eine Aggregation vorhandener Grundbauelemente·A not inconsiderable factor here is the optimization of the heat pump, in particular of the evaporator with regard to its area of application and its economic production. The previously known evaporator designs are each dimensioned for the individual case of use and do not allow variable design by an aggregation of existing basic components ·

Aim of the invention;

Das Ziel der Erfindung besteht darin, einen Verdampfer insbesondere für den Wärmepumpenbetrieb Luft/ Wasser nach dem Split-System zu schaffen, der durch seine konstruktive Gestaltung einen großen Anwendungsbereich und einen hohen energioökonomischen Wirkungsgrad gewährleistet sowie kostengünstig herstellbar ist.The object of the invention is to provide an evaporator, in particular for the heat pump operation air / water after the split system, which ensures a large range of applications and high energy-efficiency through its structural design and is inexpensive to produce.

The essence of the invention;

Die erfindungsgemäße Aufgabe besteht darin, einen Rundverdampfer für den Wänaepumpeneinsatz Luft/Wasser nach dem Splitsystem derart zu gestalten, daß entsprechend dem jeweiligen Einsatzfall durch eine geeignete Abstufung der Abmessungen eine optimale Anpassung an die benötigten Leistungsgrößen mit hohem Wirkungsgrad gewährleistet ist. Der konstruktive Aufbau soll darüber hinaus eine wirtschaftliche Fertigung ermöglichen. Die erfindungsgemäße Aufgabe wurde derart gelöst, daß der Verdampfer durch eine Vielzahl spiralförmig, horizontal gebogener, übereinander angeordneter in sich abgeschlossener, gewalzter Leichtmetall-Rippenrohre gebildet wird. Dabei wurde jedes der Rippenrohre mitThe object of the invention is to make a round evaporator for Wänaepumpeneinsatz air / water after the split system so that according to the particular application by an appropriate graduation of the dimensions optimum adaptation to the required performance is guaranteed with high efficiency. The structural design should also allow an economical production. The object of the invention has been achieved in that the evaporator is formed by a plurality of spirally, horizontally curved, superimposed self-contained, rolled light metal finned tubes. It was with each of the finned tubes

- з - 223 5 87- з - 223 5 87

einer Einspritzleitung versehen, die gruppenweise über je einen Verteilerkopf zusammengefaßt und mittels eines gemeinsamen Einspritzventils mit der Saugleitung verbunden sind· Im Innenraum des aus den einzelnen übereinander angeordneten Rippenrohren bestehenden Rundverdampfers wurde eine Saugsammeistation angeordnet· Die Saugsammeistation besteht aus mehreren senkrecht, parallel zueinander angeordneten Sammelrohren unterschiedlicher Längen, die durch horizontale Leitungen untereinander verbunden sind· Verdampferseitig besteht zu jedem Rippenrohr einzeln eine Verbindung und saugseitig eine gemeinsame Verbindung zur Saugleitung. Oberhalb des Rundverdampfers ist ein Dachlüfter angeordnet. Als unterer Abschluss des Rundverdampfers ist eine Tropfwasserauffangschale vorgesehen.An intake manifold was arranged in the interior of the round evaporator consisting of the individual stacked finned tubes. The suction collecting station consists of a plurality of manifolds arranged vertically and parallel to one another Lengths which are interconnected by horizontal lines · On the evaporator side there is a connection to each finned tube individually and on the suction side a common connection to the suction line. Above the round evaporator a roof vent is arranged. As bottom of the evaporator a drip tray is provided.

Der Rundverdampfer ist so gestaltet, daß durch Variation der Anzahl der Rippenrohrreihen sowie der Lüfterleistung eine Anpassung an die unterschiedlichen Leistungsbereiche der Wärmepumpen möglich ist·The round evaporator is designed so that an adaptation to the different power ranges of the heat pumps is possible by varying the number of finned tube rows and the fan power ·

Die Luft kann wahlweise über das Rippenrohrpaket gesaugt bzw. gedrückt werden.The air can optionally be sucked or pressed via the finned tube package.

Au sführungsbe ispielOutsourcing example ii

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden·The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment.

In den Zeichnungen zeigen:In the drawings show:

Fig. 1: eine Wärmepumpe-Luft/Wasser in SplitausführungFig. 1: a heat pump air / water in split design

in Perspektivdarstellung, Pig· 2: einen Rundverdampferin perspective, Pig · 2: a round evaporator

Bei dem gewählten Beispiel wurden vorzugsweise 10 Rippenrohre 10 spiralförmig gebogen und übereinander angeordne t♦In the example chosen, preferably 10 finned tubes 10 were spirally bent and arranged one above the other ♦

-4 - 223 5 87-4 - 223 5 87

Die Rippenrohre 10 wurden aus quergevmlzten Alu-Rippenrohren gefertigt und sind einzelne in sich geschlossene Bauelemente· Im freien Innenraum des Rundverdampfers ist die Saugsammelstation 2 fest angeordnet· Diese Saugsammelstation 2 besteht aus mehreren Sammelrohren 11, die senkrecht parallel nebeneinander angeordnet und horizontal untereinander verbunden sind· Alle Rippenrohre 10 sind einzeln mit den Sammelrohren 12 verbunden. Das folgende Sammelrohr 11 verbindet diese Sammelrohrgruppe die in die Saugleitung 8 mündet. Diese Anordnung gewährleistet eine gleichmäßige und kurzfristige Beaufschlagung aller Rippenrohre 10 des Rundverdampfers 1· Zur Abführung des Kondenswasser ist als unteres abschließendes Bauelement eine Tropfwasserauffangschale 6 angeordnet. Oberhalb des Rundverdampfers 1 ist ein Dachlüfter 7 fest angeordnet. Die Flüssigkeitsleitung 9 ist mit einem Einspritzventil 5 verbunden. Diesem Einspritzventil 5 sind zwei Verteil erleb' pfe 4 nachgeßchaltet. Von diesen Verteilerköpfen 4 führt zu den Rippenrohren 10 jeweils eine separate Einspritzleitung 3. Die getrennte Anordnung der Wärmepumpe und des Rundverdampfers 1 nach dem Splitsystem gestattet eine wahlweise Aufstellung des Rundverdampfers 1 im Freien, auf Dächern oder Dachböden.The finned tubes 10 were made of cross-fused aluminum finned tubes and are individual self-contained components. The suction collecting station 2 is fixedly arranged in the free interior of the rotary evaporator. This suction collecting station 2 consists of a plurality of collecting tubes 11 which are arranged vertically parallel to one another and connected horizontally to one another. All finned tubes 10 are individually connected to the headers 12. The following manifold 11 connects this manifold group which opens into the suction line 8. This arrangement ensures a uniform and short-term loading of all finned tubes 10 of the round evaporator 1 · A drip-water collecting tray 6 is arranged as a lower final component for discharging the condensed water. Above the rotary evaporator 1, a roof ventilator 7 is fixedly arranged. The liquid line 9 is connected to an injection valve 5. This injection valve 5 are two distribution erleb 'pfe 4 nachgeßchaltet. From these distribution heads 4 leads to the finned tubes 10 each have a separate injection line 3. The separate arrangement of the heat pump and the rotary evaporator 1 after the split system allows an optional installation of the evaporator 1 outdoors, on roofs or attics.

Der erfindungsgemäße Rundverdampfer weist folgende technisch-ökonomischen Vorteile auf:The round evaporator according to the invention has the following technical and economic advantages:

- Durch variable Anordnung der Anzahl von Rippenrohren und Abstufung ihrer Außendurchmesser ist eine gute Anpassung an die benötigten Leistungsgrößen möglich,- By variable arrangement of the number of finned tubes and gradation of their outer diameter is a good adaptation to the required performance sizes possible,

- Die gewählte Anordnung der Saugsammelstation gewährleistet eine gleichmäßige Beaufschlagung aller Rippenrohre.- The selected arrangement of the suction collection ensures a uniform loading of all finned tubes.

- Der Rundverdampfer gewährleistet eine energieökonomische Lösung durch die Möglichkeit des Einsatzes einer Vielzahl standardisierter Dachlüfter unterschiedlicher Leistungsbereiche.- The round evaporator ensures an energy-economical solution by the possibility of using a variety of standardized roof ventilators of different power ranges.

-5- 22 3 5 87-5- 22 3 5 87

Die gewählte Anordnung der Einspritzleitungen in Verbindung mit dem Einspritzventil, den Verteilerköpfen und Rippenrohren gewährleistet eine kurzfristige Beaufschlagung des Rundverdampfers· Der Aufbau des Rundverdampfers gewährleistet eine energiesparende Arbeitsweise der Wärmepumpe Luft/ Wasser bis zu Umgebungstemperaturen von + 2⁰C, Die Anwendung gestattet sowohl die Beheizung von Bäumen als auch die Erwärmung von Brauchwasser im Tenmeraturbereich bis + 6O⁰C.The selected arrangement of the injection lines in connection with the injection valve, the distributor heads and finned tubes ensures a short-term admission of the rotary evaporator · The construction of the rotary evaporator ensures an energy-saving operation of the heat pump air / water up to ambient temperatures of + 2 ⁰ C, the application allows both the heating of trees as well as the heating of domestic water in the range of ten to + 6O ⁰ C.

Claims

-6 - 223 5 87 claim for invention;

1 · round evaporator, in particular for use in air / water heat pump systems, made of rolled light metal finned tubes in a compact design, characterized in that the evaporator (1) from a plurality of spirally horizontally curved, one above the other arranged in self-contained finned tubes (10) formed is individually connected on the inlet side by means of injection lines (3) via distributor heads (4) and an injection valve (5) with the liquid line (9) and the outlet side by means arranged in the center of the evaporator (1) suction collecting station (2) with the suction line (8) are above the evaporator (1) a roof vent (7) and at the bottom of a drip tray (6) are fixedly arranged

2 · round evaporator according Pkt · 1, gekennzeicb net characterized in that the suction collecting station (2) from, in several groups, vertically and parallel to each other and horizontally interconnected manifolds (11) of different lengths is formed, the verdarapferseitig with each finned tube (10) individually and are connected on the suction side to a common suction line (8) «

- For this / 2 sheets drawings -