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Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer Wärmepumpe Das Prinzip
der Wärmepumpe, bei der ein Kompressor dazu dient, Dämpfe bei tieferem Druck, die
unter Zuführung von Wärme mittlerer Temperatur (z. B. Grundwasserwärme) aus einer
Flüssigkeit entwickelt werden, anzusaugen und unter Aufwendung mechanischer Energie
auf einen höheren Druck zu bringen, bei dem sie unter Abführung von Wärme höherer
Temperatur wieder verflüssigt werden, :ist bekannt. Es hat für die Erzeugung von
Heizwärme den Nachteil, daß bei starker Außenkälte nicht nur die für die Heizung
erforderliche Wärmemenge, sondern auch infolge der zu Vorlauftemperatur des Heizwassers
das Druckverhältnis wächst. Die Folge ist ein stark schwankender und an kalten Tagen
extrem hoher Leistungsbedarf des Kompressors, so daß die Wärmepumpe bisher in den
meisten Fällen .nur an weniger kalten Taben zur Übergangsheizung angewandt wurde.
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Der Temperaturunterschied zwischen dem Grundwasser und starker Außenkälte
ermöglicht aber die Erschließung einer erheblichen Energiequelle, deren Ausnutzung
zur Verringerung des Aufwandes an mechanischer Energie für das Heben der Wärme eine
Aufgabe von großer preiktischer Bedeutung ist.
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Dieses Ziel läßt sich erfindungsgemäß dadurch erreichen, daß der Energieaufwand
zum Heben der Wärme mindestens zum Teäl durch Ausnutzung des Temperaturgefälles
zwischen der Temperatur des Wärmereservoirs und der Temperatur eines kälteren Mittels
(z. B: der Außenluft) mittels eines qm Sinne des Flüssigkeitsumlezfes gegenläufigen,
mit höherem Verdampfer-Absorber-Druck als dem
Entgaser-Kondensator-Druck
arbeitenden Absorpfiionsmaschinensystems gedeckt wird, dessen Entgaser und Verdampfer
Wärme aus dem Reservoir mittlerer Temperatur aufnehmen, während die ResorptionswärTne
an das Heizungssystem, die Kondensationswärme aber an ein kälteres Mittei abgeführt
wird. Dies kann entweder unmittelbar unter Kühlung- des Kondensators durch die kältere
Außenluft geschehen oder mittelbar, z. B. durch Kühlung des Kondensators durch den
Verdampfer einer besonderen Kompressionsmaschine, deren Kondensator an der kälteren
Außenduft gekühlt wird.
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Das neue Verfahren eignet sich auch gut zur Ausnutzung der Abwärme
der den Kompressor antreibenden Wärmekraftmaschine und zur Erzeugung höherer Temperaturen
mit geringem Druckverhäftnis durch eine mehrstufige Arbeitsweise.
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Die Abbildungen zeigen einige Ausführungsbeispiele des gekennzeichneten
Erfindungsgedankens, und zwar behandeln die Abb. i und 2 die Herabsetzung des Entgaserdruckes
durch den Kompressor, gemäß Abb. i mittelbar und gemäß Abb. 2 unmittelbar, die Abb.
3 .und 4 die Heraufsetzung des Resorberdruckes durcl-, den Kompressor, gemäß Abb.
3 mittelbar und gemäß Abb. 4 unmittelbar, die Abb. 5 die Erhöhung der Entgasertemperatur
durch den Kompressor, die Abb.6 die Erhöhung der durch den Resonber gelieferten
Heizwärmetemperatur durch den Kompressor, die Abb. 7 die Abwärmeausnutzung und schließlich
die Abb. 8 ein Beispiel für eine mehrstufige Arbeitsweise.
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In der Abb. i umschreiben die Bezugszeichen i bis 12 ein geschlossenes
Absorptionssystem, mit z. B. wäßri:ger Ammoniaklösung, und die Bezugszeichen 16
bis 22 ein geschlossenes Kompressionssystem mit z. B. Freon 12 als Arbeitsmittel.
i ist der Kondensator des Absorptionssystems, der durch den Verdampfer 16 des Kompressorsystems
auf eine tiefe Temperatur abgekühlt wird. 2 ist der Verdampfer des Absorptionssystems,
dem das Kondensat aus denn Kondensator i durch Pumpe 3 und Leitung 4 zugeführt wird.
5 isst der Entgaser und 6 der Resorber, dem die arme Lösung .durch Pumpe 7 .und
Leitung 8 zugeführt wird, während die reiche Lösung durch Leitung g und Regulierventil
io in den Entgaser 5 zurückkehrt. Durch Leitung i i gelangt der Dampf aus lern Entgaser
5 .in den Kondensator i und durch Leitung 12 aus dem Verdampfer 2 in den Resorber
6. Der Verdampfer 2 nimmt Wärme mittlerer Temperatur durch die Grundwasserleitung
13, der Entgaser 5 durch die Grundwasserleitung 14 auf. 15 ist die Heizwasserleitung,
die die Heizwärme aus dem Resorber 6 den Heizräumen zuführt.
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Aus dem Verdaanpfer 16, der die Verflüssigungswärme bei tiefer Temperatur
aus dem Kondensator i abführt, gelangt der Dampf durch diie Saugleitung 17 in den
Kompressor 18 und aus diesem durch die Druckleitung ig in den Kondensator 20, aus
dem das Kondensat du-roh Leitung 21 und Regulierventil 22 in den Verdampfer 16 zurückkehrt.
D:er Kondensator 2o gibt die Verflüssigungswärme v «tte,ls des Wärmeübertragungssystems
23
errin an die Außenkälte ab.
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Das Absorptionssystem ist eine »gegenläufige« Absorptionsmaschine.
Die Verflüssigung erfolgt bei geringem Druck und tiefer Temperatur, die Verdampfung
bei hohem Druck und Grundwassertemperatur. Die Entgasung (Austreibung) erfolgt bei
geringem Druck und Grundwassertemperatur, die Resorption bei hohem Druck und hoher
Temperatur. Wird dem System im Kondensator i Wärme bei tiefer Temperatur entzogen,
so entsteht im Resorber 6 Wärme höherer Temperatur. Diese, abgesehen von :der Grundwasserbeschaffung,
fast betriebskostenlose Wärmeerzeugung versagt, wenn die Außentemperatur nicht wesentlich
kälter als die Grundwassertemperatur ist, und daher ist die Kombin:ation mit dem
Kompressorsystem, der Wärmepumpe, z. B. für mitteleuropäische Klimaverhältnisse
ein wirksamer Ausweg, um so mehr, als dadurch die Heizwärme auch bei mäßigen Kältegraden
der Außenluft bequem auf höhere Temperaturen gebracht werden kann.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Durch die Abkühlung des Kondensators
i, die durch den Verdampfer i 6 bewi rkt wird,-entsteht eine Druckerniedrigung im
Entgaser 5, die zu einer Konzentrationserniedrigung der Lösung führt, so daß diese
im Resorber 6 bei der Absorption unter dem hohen Druck des Verdampfers 2 eine verhältnismäßig
hohe Temperatur erzeugt, deren direkte Erzeugung durch den Kompressor bei dem hohen
Druckverhältnis eine höhere mechanische Energie erfordert als der Betrieb des Kompressors
für die Unterkühlung des Kondensators i unter die tiefe Außentemperatur. Der thermodynamische
Grund für ,diese bei nicht zu hohen Heiztemperaturen und starker Außenkälte sehr
beträchtliche Energieersparnis ist das Herabsinken eines Teils der Grundwasserwärme
auf die niedrige Außentemperatur, das eine Ausnutzung des sonst ungenutzten Temperaturgefälles
gewährt.
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Bei Verwendung von Ammoniak in dem Kompressionssystem sowohl wie in
dem Absorptionssystem kann eine Vereinfachung gemäß Abb. 2, in der die Bezugszeichen
die gleiche Bedeutung wie in Abb. i haben, dadurch erzielt werden, daß der Kompressor
i direkt aus dem Entgaser 5 ansaugt und in den nunmehr durch Außentemperatur gekühlten
Kondensator i fördert. Die Wirkung ist dieselbe.
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In der Abb. 3 trägt das Absorptionssystem dieselben Bezugszeichen.
Der Kompressor 18 saugt jedoch aus dein durch die Grundwasserleitung 13 geheizten
Verdampfer 24 Dampf durch Leitung 25 an und fördert ihn durch Leitung 26 in den
Kondensator 27, der den Verdampfer 2 auf eine höhere Temperatur bringt und aus dem
das Kondensat durch Leitung 28 und Regulierventil 2g in den Verdampfer 24 zurückkehrt.
Die
Wirkung der erhöhten Temperatur in dem Verdampfer :2 ist eine entsprechende Drucksteigerung
rund damit eine Erhöhung der Resorbertemperatur 6 und der Temperatur .des durch
Leitung 15 zirkulierenden Heizwassers.
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Die Wirkung ist also analog wie in Abb. i, der thermodynamische Grund
für die Ersparnis an mechanischer Energie äst der gleiche.
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Wieder läßt sich bei Verwendung desselben Arbeitsmittels in beiden
Systemen eine erhebliche Vereinfachung erzielen, in-dem der Kompressor 18 Dampf
direkt aus dem Verdampfer 2 ansaugt und in .den Resorber fördert, wie .in Abb. 4
gezeigt ist, in der die Behälter und Leitungen gleicher Funktion wieder die gleichen
Bezugszeichen wie in den voraufgehenden Abbildungen halben, nur ist bei dem an Stelle
des Kondensators beispielsweise ein Absorber und an Stelle des Verdampfers ein Austreisbergetreten,
so daß die Leitung 3o für die arme Lösung und das Regulierventil 31 neu hinzutreten.
Die Wirkung ist die gleiche wie bei Ab:b-3-In dem Aus£ührungsheispiel nach Abb.
5 ist das getrennte Kompressionssystem als Wärmepumpe mit Lösungskreislauf angedeutet,
so daß eine Pumpe 3a für den Lösungsu.ml.auf und eine Leitung 33 für die arme Lösung
neu hinzutreten. Der Resorber 27 des Kompressionssystems führt die in ihm entstehende
Resorptionswärme dem Entgaser 5 zu, dessen Temperatur .dadurch ansteigt. Die hierdurch
erzielte niedrigere Konzentration der armen Lösung veranlaßt wieder eine höhere
Temperatur im Resorber 6. Die Wirkung ist also ähnlich wie bei den Abb. i und 2,
doch wird die stärkere Entgasung in dem Entgaser 5 nicht durch Druckerniedrigung,
sondern durch Temperaturerhöhung bewirkt. Würde man die gleiche Lösung in dem Lösungskreislauf
der Wärmepumpe wählen, wie in dem Lösungskreislauf zwischen Entgaser und Resonber
des Absorptionssystems, so kann wieder eine Zusammenlegung erfolgen, aus der Abb.
2 entstehen würde.
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In dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 6 ist der En gaser 24 des Kompressorsystems
in wärmeleitender Verbindung mit dem Resorber 6 des Absorptionssystems, die in diesem
entstehende Absorptionswärme wird also dem Entgaser des Kompnessors.y stems zugeführt
und bei höherer Temperatur im Resorber 27 des Kompressorsystems an die Heizwasserleitung
15 abgegeben. Die Wirkung ist also ähnlich wie beiden Abb. 3 .und 4. Verwendet man
gleiche Lösungen in den Systemen, so entsteht aus der Zusammenlegung die A'bib.
4.
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Es bleiben also als einfachste Anordnungen die Ausführungsbeispiele
nach den Abb. 2 und 4 bestehen. Die Ausführungsbeispiele nach den übrigen Abbildungen
gewähren jedoch durch die getrennten Kreisläufe und damit die Verwendungsmöglichkeit
verschiedener Arbeitsflüssigkeiten eine unbeschränkte Anpassungsfähigkeit, durch
die unter anderem auch der Einsatz von Turbokompressoren erleichtert wird. Die Schaltung
nach Abb. 6 bietet z. i3. .dort :besondere Vorteile, wo aus Gründen der Betriebssicherheit
und Gefahrlosigkeit zur Erwärmung des Heizwassers ein ungefährliches und ungiftiges
Anbeibsmittel, wie z. B. Freon, verwendet werden soll, während für die vorgeschaltete
gegenläufige Absorptionsmaschine das - bequemere urid billigere Ammoniak verwendet
werden kann.
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Der Einsatz von Turbokompressoren wird dadurch besonders erleichtert,
.daß die Druckbereiche, in denen die Kompressoren arbeiten, weitgehend beliebig
gewählt werden können. Man wird daher schon mit Rücksicht auf die Gefa'hrlosigkeit
gern niedrige Druckbereiche wählen. Da zudem auch die Druckverhältnisse, unter denen
die Kompressoren arbeiten, meist sehr niedrig sind, kommen hicer für dieVerddchtung
derArbeits#mitteddärnpfe Rotationskompressoren und für große Leistungen Turbokompressoren
in Betracht. Bei den Turbokompressoren ist ein besonderer Vorteil der, daß bei ihnen
kein Schmiermittel (Schmieröl) mit dem Arbeitsmittel in Berührung kommt, so daß
auch nicht die Apparateflächen der Anlagen durch das Schmiermittel verunreinigt
werden.
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Auch die mit den Kompressoren unmittelbar gekoppelten Absorptionssysteme
sind verwickelteren Aufgaben durchaus gewachsen, wenn mehrere Kompressoren zur Anwendung
gelangen. So zeigt Abb.7 eine Anlage mit ,drei Kompressoren, bei der eine vorhandene
tiefere Temperatur zu einem beliebigen Anteil zur Verringerung des Aufwandes gn
mechanischer Energie herangezogen werden Scann, unter restlos er Ausnutzung der
Abwärme des die Kompressoren (undPumpen) antreibendenDieselmators.
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In dieser Abbildung haben die Bezugszeichen i bis 15, 17, 19, 23,
25, 26, 30 und 31 dieselbe Bedeutung wie in den voraufgehenden Abbildungen.
34, 35 und 36 sind Kompressoren, deren Drehzahl unabhängig voneinander geregelt
werden kann und die durch Öffnen der Absperrventile 37, 38 und 39 ganz ausgeschaltet
wenden können. 40 und 41 sowie 48 und 49 sind weitere Ab sp.errventide, 42
und 43 Leitungen, die den Kompressor 35 mit den Leitrungen i9 und 25 verbinden.
44 ist der Dieselmotor mit dem Kühlwassermantel 45, ferner ist 46 der Abhirzeverwerter,
47 durch Reibungskopplung gesteuerte Getriebe zur Drehzahlregelung und schtießl.ich
5o die Förderpumpe für das Grundwasser.
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Unterschreitet die Temperatur der Außenkälte dh'e Temperatur des durch
den Abbitzevrerwerter erwärmten Grundwassers nicht genügend, um eine Ausnutzung
:mit Rücksicht auf -den hierzu erforderlichen Arbeitsaufwand für die Gruxndwasserförderung
lohnend erscheinen zu lassen, so werden die Absperrventile 37, 38, 39, 40, 41 Und
49 sowie das RegulderventiJ 31 geschlossen und die Pumpe 3 ,stillgesetzt. Die Anlage
arbeitet dann als reine Wärmepumpe mit Lösungskreislauf: Der unter Wärmeaufnahnne
aus dem mit Pumpe 5o über Ventil 48 durch Leitung 14 geförderten Grundwasser in
dem Entgaser 5 ausgetriebene Dampf wird über Leitung 17, Kompressor 34, Leitung
42, Kompressor 35, Leitung 43, Kompressor 36 und Leitung 26 denn Resorber 6 zugeführt.
Die Lösung wird durch Pu.mpe7, Leitung 8 und 9 und ReguldeT-ventil
io
zwischen dem Entgaser 5 und dem Resorber io umgewälzt. Die im Resorber entstehende
Absorptionswärme wird durch den Rücklauf der Heizleitung 15 aufgenommen, die über
den Kühlwassermantel 45 dies Dieselmotors 44 zum oberen Teil des Abhitzeverwerters
46 führt und als Vorlauf diesen verläßt. Die drei Kompressoren 34, 35 und 36 sind
hierbei etwa gleichmäßig belastet, was .durch die Drehzahregelung so gesteuert wird,
äraß das Druckverhältnis in den drei Kompressoren etwa gleich groß ist. Der Aufwand
an mechanischer Energie ist hierbei geringer als bei einer Wärmepumpe ohne Lösungskreislauf,
da diese den Temperaturunterschied zwischen der Vorlauftemperatur (hinter dem Resorber)
und der Grundwasserablauftemperatur 2u Überbrücken hätte, während für die Wärmepumpe
mit Lösungskreislauf nur der Temperaturunterschied zwischen der mittleren Heizwassertemperatur
und der mittleren Grundwassertemperatur zu überbrücken bleibt. Bei verhältnismäßig
niedriger Heizwassertemperatixr kann auch der eine oder andere Kompressor durch
Öffnen der Ventile 37, 38 oder 39 ausgeschaltet und stillgesetzt werden.
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Ist dieTempenatur derAußenkälte niedrig genug, um ihre Ausnutzung
lohnend erscheinen zu lassen, so werden die Absperrventile 40, 41 und 49 sowie das
Regulierventil 31 geöffnet und die. Pumpe 3 und damit der Lösungsumlauf durch den
Absorber i und den Austreiber 2 in Gang gesetzt. Ein Teil des im Entgaser 5 entwickelten
und durch den Kompressor 34 verdichteten Dampfes witd dann im Absorber i absorbiert
und im Austreiber 2 bei höherem Druck wieder ausgetrieben. Die Absorptionswärme
wird durch die Wärmeübertragungsvorrichtung 23 abgeführt, die Austreibungswärme
wird @durch die Grundwasserleitung 13 geliefert, die in ,dem Abhitzeverwerter 46
den durch Leitung 15 nicht mehr verwertbaren Teil der Abwärme aufgenommen hat.
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Der durch den Albsorber i und Austrenber 2 geleitete Teil des im Entgaser
5 entwickelten und im Resorber 6 absorbierten Dampfes erfordert keine Kompressionsarbeit
in der Druckstufe des Kompnessors 35, wie das ohne Einschaltung des Ab-
sorbers
i und Austreiibers 2 der Fall sein würde. Reichem die durch Rohr 13 geleiteten Grundwassermengen
und die Wärmedurchgangslächen im Ab-sorber i und Austreiber 2 aus, so kann
der Kompressor 35 stillgesetzt wenden. Absperrventil 38 wird dann geöffnet.
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Bei stärkerer Außenkälte kann auch Absperrventil) 37 geöffnet und
der Kompressor 34 aibgesdhaltet werden. Es wird dann der gesamte im Entgaser entwickelte
Dampf über den Absorber i und Austreiiber 2 auf einen höheeen Druck gebracht .und
darauf durch Kompressor 36 weiter verdichtet und dem Resorber 6 zugeleitet, wo die
Resorberwärme an .das Heizwasser abgeführt wird. Man erhält dann die Schaltung nach
Abb. 4. Bei sehr starker Außenkälte und nicht zu 'hoher Vorlauftemperatur kann schließlich
auch das Absperrventil 39 geöffnet und damit Kompressor 36 abgeschaltet wenden.
Die Heizanilage arbeitet dann als reine gegenläufige A#bsorptionsmaschnne ohne Kompressor
und braucht Antriebsenergie nur noch für die Grundwasserförderung durch Pumpe 5o
und für die Lösungspumpen 3 und 7. Die Ersparnis -an mechani'sc'her Energie ist
dann sehr groß.
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Im allgemeinen wird jedoch eine höhere Vorlauftemperatur verdangt,
als sie sich bei Abschaltung der Kompressoren erreichen läßt.
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Es ist jedoch möglich, die Anlage auch so anzuordnen, daß bei starker
Außenkälte ausreichend hohe Vorlauftemperaturen erzielt werden, ohne daß die Kompressoren
stärker mitarbeiten, und daß das Druckverhältnis der Kompression stets niedrig bleibt.
Dies gedingt, wenn auch auf Kosten eines größeren Grundwasserverbrauchs und vermehrter
Wärmedurchgangsflächen, durch mehrstufige Anordnungen.
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Eine solche zweistufige Anlage ist alls Ausführiungsbeisp.iel in Abib.8
dargestellt. In dieser Abbildung .bedeutet 51 einen Kompressor, 52 einen Resorber,
der mit dem Entgaser 54 in wärmeleitender Verbindung steht, 53 einen zweiten Resorber
und 55 einen Absorber. 56 ist ein Behälter, der gleichzeitig als Entgaser - in Verbindung
qnit dein Resorber 52 - und als Austreiber - in Verbindung mit dien Absorber 55
- dient. 57, 58 und 59 sind Pumpen, 6o, 61 und 62 Regulierventile. Die Leitungen
für die zirkulierenden Lösungen sind mit 63 Und 64 sowie 65 und 66 bzw. 67 und 68
beeeichnet, die Dampfleitungen mit 69, 70, 71 und 72. Die Leitung 77 mit denn Absperrventil
73 ermöglicht eine direkte Verbindung des Kompressors 51 mit dem Entgaser 54. 74
ist die Grundwasserleitung, 75 die Heizwasserleitung und 76 die Leitung für die
Übertragung der Absorptionswärme an die Außenkälte.
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Die Anlage arbeitet folgendermaßen.: Der Kompressor 51 saugt - bei
geschlossenem Albsperrventil 73 - aus dem Entgaseraustreiber 56 durch Leitung 69
Dampf °an, der durch Zufuhr von Wärme mittlerer Temperatur (Grundwasserleitung 74)
aus der Lösung, die durch 56 zirkuliert, entwickelt wird. Der komprimierte Dampf
geht,du.rch Leitung 70 in den Resorber 52 und wird .hier zum Teil von der
durch diesen Resorber zirkulierenden Lösung absorbiert. Der Rest geht durch Leitung
71 in den Resorber 53 und wird hier von der armen Lösung aufgenommen, die aus ,dem
Entgaser 54 durch Pumpe 57 und Leitung 63 dem Resoriber 53 zugeführt wird. Die hierbei
entstehende Absorptionswärme hoher Temperatur wird durch die Heizwaisserleitung
75 aufgenommen. Die angereicherte Lösung kehrt durch Leitung 64 und Regulierventil
6o in den Entgäser 54 zurück. Die Wärmezufuhr für die Dampfentwicklung in diesem
Entgaser wird dadurch bedeckt, daß die irr Resorber 52 zirkulierende Lösung im Gegenstromwärmeaustausch
zu der diesem Resorber umgebenden Lösung des Entgasers 54 geführt wird. Der in diesem
Entgaser entwickelte Dampf wird durch Leitung 72 von dem Absorbier 55 angesaugt,
der mittels der Leitung 76 durch die Außenkälte gekühlt wind.
Aus
dem Absorber 55 wird die angereicherte Lösung mittels der Pumpe 58 und der Leitung
66 2n sden Austreiber-Entgaser 56 gefördert, aus dem sie als arme Lösung durch Leitung
65 und Regulierventil 61 in den Absorber 55 zurückkehrt. Aus dem Austreiber Entgaser
56 wird gleichzeitig arme Lösung durch die Pumpe:5o. und Leitung 67 in den Resorber
52 gefördert; aus dem sie als,reiche-Lösung durch Leitung 68 und Regulierventil
62 in den Austreiber-Entgaser 56 eurückkehrt. Bei unglenügender Außenkälte -wird
die Pumpe 58 stillgesetzt .und &-mit das Absorbersystem abgeschaltet, während
das A,bsperrventil73 geöffnet wird. Reicht die Außenkälte für die 'Einschaltung
des Absorbersystems aus, läßt aber etwas nach, so nimmt der Druck .im Absorber 55
und damit der Druck im Entgaser 54 zu, die Konzentration der Lösung im Entgaser
54 steigt an, und damit sinkt die Temperatur im Resorb:er 53 und die Vorlauftemperatur
des Heizwassers. Sinkt die Außentemperatur, so steigt die Vorlauftemperatur. Die
Temperaturanpassung des Heizwassers wir, also automatisch durch 'die Außentemperartur
bedingt. Der größere Wärmebedarf bei starkerAußenkälte ist durch eine längere Laufzeitdes
Kompressors zudecken. Während aber die Wärmepumpe dhne Ausnutzung der Außenkälte
eine längere Laufzeit bei erhöhtem Druckverhältnis der Kompression haben würde,
braucht bei der Kombination mit der Ausnutzung der Außenkälte das Druckverhältnis
nicht anzusteigen, es kann sogar abnehmen, so daß erheblich an Arbeit gespart wird.
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Bei extremen Kältegraden kann der Kompressor 51 sogar stillgesetzt
werden, wenn für eine -unmittelbare Verbindung zwischen den Leitungen 69 und 70
gesorgt ist.
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Die Abb. 8 zeigt, daß auch bei mehrstufigen Anlangen die Ausnutzung
der Außenkälte zur Verringerung des Bedarfs an mechanisdher Energie mit verhältnismäßig
einfachen Anlagen durchführbar ist.
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Das Absorptionssystem mit zwei wärmeaufnehmenden -und zwei wänmeabgehenden
Behältern kann auch durch eine periodische Absorptionsmaschine verwirklicht sein,
die in jeder ihrer Halbperioden allerdings nur zwei Behälter, einen wärmeaufnehmenden
und einen wärmeabgebenden, besitzt, in ihrer vollen Periode aber durch die Änderung
der Funktion der Behälter beim Wechsel der Halbp:eriode insgesamt vier funktionell
verschiedene Behälter nacheinander in Erscheinung treten läßt. Werden zwei periodische
Absorptionsmaschinen mit versetzter Halbperiode verwendet, so kann die Wärmelieferung
bei höherer Temperatur und die Wärmeabgabe bei der vorhandenen tieferen Temperatur
auch gleichzeitig erfolgen. Es bleibt jedoch ein Vorteil der periodischen Maschinen,
daß man die Hailbperiaden in beliebigen Zeitabständen auheinanderfolgen lassen kann,
so daß es z. B. auch ohne Kältespeicherung anderer Art möglich ist, die kältere
Temperatur in der Nacht zur Verringerung des Aufwandes an mechanischer Energie für
die Heizung am Tage auszunutzen, indem z. B. die Auflädung der periodischen Maschine
nachts-unter Zuhilfenahme des Kompresssionssysterns erfolgt, dessen Kondens@afpr.
durch die Außenkälte gekühlt ,sein kann und dessen Verdampfer die Verflüssigungstemperatur
in der Absorptionsmaschine erniedrigt, oder dessen Verdampfer die Grunidwassezwärme
zur Erhöhung der Au streibertemperatur :hebt. Die Entladung ohne Wärmelieferung
am Tage kann dann gegebenenfalls unter Zuhilfenahme des Kompressors erfolgen unter
Erwärmung des Verdampfers durch Grundwasser.
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Kann der Kompressor am Tage eingesetzt werden, so führt die Aufladung
der periodischen Absorptionsmaschine durch die nächtliche Außenkälte bei Austreiiberheizung
:durch Grundwasser zu .dem gleichen Ergebnis der Verringerung des Aufwandes an mechanischer
Energie für die Heizung, wenn z. B. der Kondensator des Kompressionssystems mit
dem, durch Grundwasser gekühlten Verdiainpfer die Verdampfungswärme für die periodische
Absorptionsmaschine liefert.
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Periodische Absorptionsmaschinen kommen insbesondere für kleinere
Anlagen in Betracht. Ein ummittelbarer- Anschluß der Saug- und Druckleitung des
Kompressors an die wärmeaufnehmenden und =abgebenden Behälter wird. daher weniger
in Frage kommen, auch deshalb, weil# der Kompressor hierbei seine Anscblußrichtung
vertauschen müßte, also die Umstellung von Ventilen erforder-. lieh machen würde.
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Auch in diesen Fällen-aber führt die Ausnutzung -der Außenkälte nach
denn geschilderten Verfahren zu etiner Ersparnis an mechanischer Arbeit bei der
Erzeugung von Heizwärme.