SE452502B

SE452502B - Heat pump installation

Info

Publication number: SE452502B
Application number: SE8205832A
Authority: SE
Inventors: B Akerblom
Original assignee: Enertech Heating Ab
Priority date: 1982-10-14
Filing date: 1982-10-14
Publication date: 1987-11-30
Also published as: SE8205832L; FI73065C; NO155744C; SE8205832D0; FI833741A; FI73065B; NO155744B; FI833741A0; NO833728L

Abstract

The heat pump installation has a tap water tank (6) and a cooling medium circuit, the latter comprising an evaporator (5), a condenser (2,3), a compressor (1) and an expansion valve (4). Part (3) of the condenser is connected to a heating battery (10). The other part (2) of the condenser re-heats the tap water, whilst the first part partly heats the water through the heat battery, and partly pre-heats it. In the tap water tank lower part is a primary thermostat which activates the operation of the compressor. In the heat battery is a secondary thermostat (13) which controls the operation of a circulating pump (11) connected to the battery. The storage tank also acts as a buffer for the heating system.

Description

452 582 ~ _2_ värmebehovet i värmebatteriet, varvid värmet i vattnet i tapp- vattenmagasinet utgör buffert vid värmeöverföringen till värme- batteriet. _ c I en föredragen utföringsform omfattar kondensordelen rör lindade i spiralskruv. I ytterligare en föredragen utföringsform omfattar den andra kondensordelen, förvärmaren, ett dubbel- väggigt rör anordnat att i det inre röret omsluta kylmediet och i utrymmet mellan rören omsluta det vatten, som cirku- lerar genom värmebatteriet. 452 582 ~ _2_ the heat demand in the heating battery, whereby the heat in the water in the tap water reservoir constitutes a buffer during the heat transfer to the heating battery. In a preferred embodiment, the condenser part comprises tubes wound in helical screw. In a further preferred embodiment, the second condenser part, the preheater, comprises a double-walled pipe arranged to enclose the refrigerant in the inner pipe and in the space between the pipes to enclose the water circulating through the heating coil.

Uppfinningen kommer närmare att beskrivas i anslutning till bi- fogade ritning, som visar ett arrangemang i värmepumpanläggningen.The invention will be described in more detail in connection with the accompanying drawing, which shows an arrangement in the heat pump system.

På figuren visas en värmeanläggning som omfattar en förångare 5, en kompressor l, en expansionsventil 4, vilken på känt sätt är an- ordnad att påverkas av temperaturen i ledningen mellan förångare och kompressor. Kompressor och expansionsventil är anslutna till ett tappvattenmagasin 6, vilket är försett med en kallvattenledning 7 och en varmvattenledning 8. Kondensorn är uppdelad i två delar 2 och 3, varvid delen 2 utgör eftervärmare för tappvattnet och delen 3 ut- gör dels förvärmare för tappvattnet, dels uppvärmningsanordning för det cirkulerande vattnet till värmebatteriet 10. Delarna 2 och 3 är inneslutna i tappvattenmagasinet 6 och är utförda av rör som är lin- dade i spiralskruv. Kondensordelen 3 består av två koncentriska rör med det klenare instucket i det grövre. Köldmediet passerar unuti det mindre röret och cirkulationsvattnet till värmebatteriet i ut- rymmet mellan de båda rören. I kretsen mellan kondensordelen 3 och värmebatteriet 10 är inkopplad en cirkulationspump ll. I tappvat- tenmagasinets 6 nedre del är placerad en termostatanordning 12 som avkänner tappvattnets temperatur. Termostaten l2 är ansluten till en reglerutrustning 14 som också är ansluten till kompressorn 1.The figure shows a heating system which comprises an evaporator 5, a compressor 1, an expansion valve 4, which in a known manner is arranged to be affected by the temperature in the line between the evaporator and the compressor. Compressor and expansion valve are connected to a tap water reservoir 6, which is provided with a cold water line 7 and a hot water line 8. The condenser is divided into two parts 2 and 3, where part 2 constitutes a reheater for the tap water and part 3 constitutes a preheater for the tap water. secondly, a heating device for the circulating water to the heating coil 10. The parts 2 and 3 are enclosed in the tap water reservoir 6 and are made of pipes which are wound in spiral screws. The condenser part 3 consists of two concentric tubes with the leaner insert in the coarser one. The refrigerant passes without the smaller pipe and the circulating water to the heating coil in the space between the two pipes. A circulation pump 11 is connected in the circuit between the condenser part 3 and the heating battery 10. In the lower part of the tap water reservoir 6 is placed a thermostat device 12 which senses the temperature of the tap water. The thermostat 12 is connected to a control equipment 14 which is also connected to the compressor 1.

I tappvattenmagasinet är även placerad en anordning 9, t ex elekt- risk, för_tillsatsvärme som är inkopplingsbar från reglerutrustningen. vid värmebatteriet, som utgöres av exempelvis en vatten-luftvärmeväx- lare, är anordnad en termostat l3, som avkänner temperaturen i luften som strömmar genom batteriet och som via reglerutrustningen 14 är ansluten till cirkulationspumpen ll.In the tap water reservoir is also placed a device 9, such as electric, for_addition heat which can be connected from the control equipment. at the heating battery, which consists of, for example, a water-air heat exchanger, a thermostat 13 is arranged, which senses the temperature in the air flowing through the battery and which is connected via the control equipment 14 to the circulation pump 11.

Vad gäller anläggningens funktion kan man skilja på två driftfall.With regard to the plant's function, two operating cases can be distinguished.

Det första gäller sommardrift, då värmepumpen går enbart för varm- vattenberedning. Köldmediet kondenserar därvid i kondensordelarna 2, eftervärmaren, och 3, förvärmaren, varvid avgiven värme utnyttjas 452 502 för tappvattenberedning. Kompressorns drift styrs av termostaten 12 i tappvattenmagasinet.The first applies to summer operation, as the heat pump only runs for hot water preparation. The refrigerant then condenses in the condenser parts 2, the reheater, and 3, the preheater, whereby given off heat is used 452 502 for tap water preparation. The operation of the compressor is controlled by the thermostat 12 in the tap water reservoir.

Det andra gäller driftsfall då värmepumpen går både för uppvärm- ning och för tappvattenberedning. Från kondensordelen 3 överförs värme till värmebatteriet genom att cirkulatíonspumpen ll går, var- vid vatten cirkuleras från värmebatteriet genom kondensordelen 3.The second applies to operating cases where the heat pump runs both for heating and for tap water preparation. From the condenser part 3, heat is transferred to the heating battery by the circulation pump 11 running, whereby water is circulated from the heating battery through the condenser part 3.

Ett vanligt förekommande driftsfall är uppvärmning av värmebat- teriet tillsammans med återuppladdning av varmvattenmagasinet efter mindre varmvattentappning.A common operating case is heating of the heating battery together with recharging of the hot water reservoir after minor hot water draining.

Tappvattnet eftervärms då i den första kondensordelen 2, efter- värmaren, av överhettad köldmediegas från kompressorn. Kondensering och efterkylning av köldmediet sker därefter i den andra kondensor- delen 3, genom i första hand värmning av cirkulationsvatten för uppvärmning av värmebatteriet, i andra hand, indirekt, genom för-I värmning av tappvattnet i tappvattenmagasinets 6 nedre del.The tap water is then reheated in the first condenser part 2, the reheater, by superheated refrigerant gas from the compressor. Condensation and post-cooling of the refrigerant then takes place in the second condenser part 3, by first heating circulating water for heating the heating battery, secondly, indirectly, by pre-heating the tap water in the lower part of the tap water reservoir 6.

Om den erforderliga effekten för uppvärmning är större än kompres- sorns l avgivna värmeeffekt kopplas tillsatsvärmeutrustningen 9 via reglerutrustningen 14 in. Det cirkulerande vattnet för uppvärmningen av värmebatteriet värns nu i kondensor 3 både av köldmediet och det av tillsatsvärmen uppvärmda vattenmagasinet. Sker ingen varmvatten- tappning kommer temperaturen i magasinet 6 att stiga. Efterhand *minskas därför förmågan att överföra värme i eftervärmaren 2 på grund av minskad temperaturdifferens mellan köldmediegas och vatten.If the required power for heating is greater than the heat output of the compressor 1, the auxiliary heating equipment 9 is switched on via the control equipment 14. The circulating water for heating the heating coil is now protected in condenser 3 by both the refrigerant and the water reservoir heated by the additional heat. If there is no hot water drain, the temperature in the reservoir 6 will rise. Gradually * the ability to transfer heat in the reheater 2 is therefore reduced due to a reduced temperature difference between refrigerant gas and water.

Då uppvärmningen av värmebatteriet 10 kräver mindre effekt än kompressorns avgivna värmeeffekt stiger temperaturen i vattenmaga- sinet 6. Kompressorn l styrs därvid av termostaten 12. Då kompres- sorn går avlämnar köldmediet sitt värmeinnehåll i kondensordelen 3 som nämnts i första hand till det cirkulerande vattnet genom värmebatteriet 10 och i andra hand till vattnet i tappvattenmagasinet 6. Står kompressorn däremot stilla sker i stället en värmetransport från vattnet i tappvattenmagasinet till det cirkulerande vattnet i kondensordelen 3.When the heating of the heating coil 10 requires less power than the heat output of the compressor, the temperature in the water reservoir 6 rises. The compressor 1 is then controlled by the thermostat 12. When the compressor runs, the refrigerant delivers its heat content in the condenser part 3 mentioned primarily to the circulating water. the heating coil 10 and in the alternative to the water in the tap water reservoir 6. If the compressor is stationary, on the other hand, a heat transport takes place instead from the water in the tap water reservoir to the circulating water in the condenser part 3.

Det värmeavgivande mediets temperatur för uppvärmningen av värmebatteriet 10 regleras till önskad temperatur efter temperaturen vid batteriet dvs temperaturen i den luft som genomströmmar batteriet.The temperature of the heat dissipating medium for heating the heating battery 10 is regulated to the desired temperature according to the temperature at the battery, i.e. the temperature of the air flowing through the battery.

Detta sker genom att flödet på det cirkulerande vattnet regleras medelst termostaten l3 och pumpen ll. Flödet genom kondensordelen 3 regleras alltså så att en önskad temperatur erhålles på det upp- värmande mediet varigenom den luft som lämnar batteriet kan hållas på en i huvudsak konstant temperatur. 452 502 - - 4 - Detta medför att den från kompressorn avgivna värmeeffekten till uppvärmningen av batteriet regleras så att den alltså blir den rätta i förhållande till värmebehovet. Tappvattenmagasinet 6 tjänst- gör därvid inte enbart som behållare för varmvatten utan också som buffert för uppvärmningssystemet vid mindre värmebehov än kom- pressorns avgivna värmeeffekt, varigenom en lânggång- respektive stilleståndstid hos kompressorn erhålles. Dessutom tjänstgör tapp- vattenmagasinet som extra värmekälla vid större värmebehov än av- given värmeeffekt hos kompressorn.This is done by regulating the flow of the circulating water by means of the thermostat 13 and the pump 11. The flow through the condenser part 3 is thus regulated so that a desired temperature is obtained on the heating medium, whereby the air leaving the battery can be kept at a substantially constant temperature. 452 502 - - 4 - This means that the heat output from the compressor to the heating of the battery is regulated so that it becomes the right one in relation to the heat demand. The tap water reservoir 6 thereby serves not only as a container for hot water but also as a buffer for the heating system at less heat demand than the compressor's given heat output, whereby a long running and downtime of the compressor is obtained. In addition, the tap water reservoir serves as an extra heat source in the event of greater heat demand than the given heat output of the compressor.

I/IN/

Claims

452,502 Claims

Device in heat pump system with tap water reservoir (6) comprising an evaporator (5), a compressor (1), an expansion valve (4) and a condenser comprising two parts, one upper part (2) being arranged to reheat the tap water and the second lower part (3) via a circulation pump (11) are connected to a heating coil (10) and arranged to first heat water to the heating coil (10) and secondly preheat the tap water, characterized in that the condenser both parts are arranged inside the tap water reservoir (6) and that in the lower part of the tap water reservoir a first thermostat device (12) is arranged connected to the compressor (1) and that at the heating battery (10) a second thermostat device (13) is arranged connected to the circulation pump ( 11), wherein the pump is regulated to such a flow through the second condenser part that the desired temperature is obtained in the heating battery, wherein the compressor is controlled depending on the heat demand in the heating battery (10), wherein d the heat in the water in the tap water reservoir constitutes a buffer during the heat transfer to the heating coil (10). Device according to claim 1, characterized in that the condenser part (2,3) comprises tubes wound in apiral screws. Device according to claim 2, characterized in that the second condenser part (3) the preheater - comprises a double-walled pipe arranged to enclose the coolant in the inner pipe and in the space between the pipes enclose the circulating water through the heating battery (10).