DE3629440A1

DE3629440A1 - Absorption system, in particular absorption heat pump

Info

Publication number: DE3629440A1
Application number: DE19863629440
Authority: DE
Inventors: Ekkehard Schott
Original assignee: ABSORPTIONS und WAERMETECHNIK
Priority date: 1986-08-29
Filing date: 1986-08-29
Publication date: 1988-03-03

Abstract

In the case of an absorption system, in particular an absorption heat pump, the defrosting of the evaporator (7) is to be performed without on-off valves. For this purpose, a mixing device (8) is connected between the evaporator (7) and the absorber (9) of the refrigerant cycle. This mixing device is fed on the one hand refrigerant vapour and on the other hand the low-in-refrigerant solution. Between the mixing device (8) and the evaporator (7) there is a gradient. For defrosting the evaporator (7), the solvent pump (12) is switched off. As a result, hot, low-in-refrigerant solution rises from the generator (2) via the mixing device (8) into the evaporator (7). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Absorptionsanlage, insbesondere Absorptionswärmepumpe, mit einem Kältemittelkreislauf, in dem ein Austreiber, ein Kondensator, ein Expansionsventil, ein Verdampfer, ein Absorber, eine Lösungspumpe und ein Wärmetauscher vorgesehen sind, wobei aus einer kältemittelreichen Lösung das Kältemittel im Austreiber ausgetrieben wird und kältemittelarme Lösung dem Kältemitteldampf zugeführt wird.The invention relates to an absorption system, especially absorption heat pump, with a Refrigerant cycle in which an expeller, a Condenser, an expansion valve, an evaporator, a Absorber, a solution pump and a heat exchanger are provided, with a refrigerant-rich Solution that expels refrigerant in the expeller and low-refrigerant solution supplied to the refrigerant vapor becomes.

Eine derartige Absorptionswärmepumpe ist in der DE-OS 30 16 532 beschrieben. Bei derartigen Absorptionswärmepumpen bildet sich am Verdampfer Reif oder Eis. Dadurch wird der Wirkungsgrad der Anlage herabgesetzt. Es sind deshalb Maßnahmen zur periodischen Abtauung des Verdampfers nötig. In der DE-OS 30 16 532 ist vorgeschlagen, zum Zwecke des Abtauens des Verdampfers das Kältemittel über eine Bypaßleitung unter Umgehung des Kondensators, des Nachkühlers und des Expansionsventils direkt zum Verdampfer zu führen. Hierfür sind Magnetventile nötig. Diese erschweren den Aufbau.Such an absorption heat pump is in the DE-OS 30 16 532 described. With such Absorption heat pumps form on the evaporator frost or ice cream. This will make the system more efficient reduced. There are therefore periodic measures Defrosting the evaporator is necessary. In DE-OS 30 16 532 is proposed for the purpose of defrosting the Evaporator the refrigerant through a bypass line below Bypassing the condenser, aftercooler and Lead expansion valve directly to the evaporator. Solenoid valves are required for this. These complicate the Construction.

In der DE-OS 26 48 554 ist eine Kälteanlage beschrieben. Um den Abtauvorgang des Verdampfers einzuleiten, sind auch hier Magnetventile vorgesehen.A refrigeration system is described in DE-OS 26 48 554. To start the defrosting of the evaporator, are solenoid valves are also provided here.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anlage der eingangs genannten Art vorzuschlagen, hei dem das Abtauen des Verdampfers ohne die Notwendigkeit von Schaltventilen erfolgt.The object of the invention is a system of the beginning to propose said type, ie defrosting the Evaporator without the need for switching valves he follows.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einer Anlage der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß zwischen den Verdampfer und den Absorber eine Mischeinrichtung geschaltet ist, der einerseits der Kältemitteldampf und andererseits die kältemittelarme Lösung zugeführt ist, daß die Mischeinrichtung räumlich niedriger als der Verdampfer angeordnet ist und im Leitungszug zwischen dem Verdampfer und der Mischeinrichtung ein durchgehendes Gefälle besteht und daß zum Abtauen des Verdampfers die Lösungspumpe abgeschaltet wird, wodurch aus dem Austreiber heiße, kältemittelarme Lösung die Mischeinrichtung überflutet und in den Verdampfer steigt.According to the invention, the above object is in a system of type mentioned solved in that between the Evaporator and the absorber a mixing device is switched on the one hand the refrigerant vapor and on the other hand, the low-refrigerant solution is supplied, that the mixing device is spatially lower than that Evaporator is arranged and in the line between the Evaporator and the mixing device a continuous There is a slope and that for defrosting the evaporator Solution pump is switched off, whereby from the Drivers hot, low-refrigerant solution Mixing device flooded and rises in the evaporator.

Dadurch ist erreicht, daß durch Abschalten der Lösungspumpe der Abtauvorgang eingeleitet wird, ohne daß hierfür Schaltventile betätigt werden müssen. Beim Abschalten der Lösungspumpe wird unter dem im Austreiber herrschenden Druck kältemittelarme Lösung in die Mischeinrichtung und aus dieser in den Verdampfer gedrückt. Sie führt dort zum Abtauen des Verdampfers. Durch das Gefälle zwischen dem Verdampfer und der Mischeinrichtung ist sichergestellt, daß das Lösungsmittel nach dem Abtauvorgang restlos aus dem Verdampfer in die Mischeinrichtung zurückfließt. Dies ist wesentlich, da Lösungsmittelreste im Verdampfer zu einer Behinderung oder einem vollständigen Ausfall der Verdampferfunktion führen können.This ensures that by switching off the Solution pump the defrost process is initiated without switching valves must be actuated for this. At the Switching off the solution pump is under that in the expeller prevailing pressure low-refrigerant solution in the Mixing device and from this into the evaporator pressed. There it defrosts the evaporator. Due to the gradient between the evaporator and the Mixing device ensures that Solvent completely from the after defrosting Evaporator flows back into the mixing device. This is essential, because solvent residues in the evaporator become one Disability or a complete failure of the Evaporator function can perform.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen der Mischeinrichtung und dem Verdampfer ein Kältetauscher vorgesehen. Dieser ist räumlich niedriger als der Verdampfer, jedoch höher als die Mischeinrichtung angeordnet, wobei das Gefälle durchgehend im Verdampfer über den Kältetauscher zur Mischeinrichtunq verläuft. Dadurch ist gewährleistet, daß sich Lösungsmittelreste auch nicht im Kältetauscher ansammeln können.In a preferred embodiment of the invention, between a cooling exchanger of the mixing device and the evaporator intended. This is spatially lower than that Evaporator, but higher than the mixing device arranged, the gradient continuously in the evaporator runs over the cold exchanger to the mixing device. This ensures that there is solvent residue also cannot accumulate in the cold exchanger.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ergibt sich aus der folgenden Beschreibung. Die Zeichnung zeigt einen Schaltplan einer Absorptionswärmepumpe schematisch.An embodiment of the invention results from the following description. The drawing shows one Schematic diagram of an absorption heat pump.

In einem von einem Brenner (1) beheizten Austreiber (2) wird aus einer kältemittelreichen Lösung Kältemittel ausgetrieben. In einem Kondensator (3) wird dem Kältemittel Wärme entzogen und auf einen Nutzkreis (4) übertragen, in den beispielsweise nicht näher dargestellte Raumheizkörper geschaltet sind.In an expeller ( 2 ) heated by a burner ( 1 ), refrigerant is expelled from a refrigerant-rich solution. Heat is extracted from the refrigerant in a condenser ( 3 ) and transferred to a useful circuit ( 4 ), in which, for example, space heaters, not shown, are connected.

Vom Kondensator (3) wird das Kältemittel über einen Kältetauscher (5) und ein Expansionsventil (6) einem Verdampfer (7) zugeführt, der beispielsweise von Umgebungsluft beaufschlagt ist. Der im Verdampfer (7) gebildete Kältemitteldampf wird über den Kältetauscher (5) einer Mischeinrichtung (8), insbesondere Mischkammer, zugeführt, welche an einen Absorber (9) angeschlossen ist, der ebenfalls im Nutzkreis (4) liegt.The refrigerant is fed from the condenser ( 3 ) via a cold exchanger ( 5 ) and an expansion valve ( 6 ) to an evaporator ( 7 ) which is exposed to ambient air, for example. The refrigerant vapor formed in the evaporator ( 7 ) is fed via the refrigeration exchanger ( 5 ) to a mixing device ( 8 ), in particular a mixing chamber, which is connected to an absorber ( 9 ), which is also in the useful circuit ( 4 ).

Die im Austreiber (2) entstehende kältemittelarme Lösung wird über einen Wärmetauscher (10) und ein Drosselventil (11) ebenfalls der Mischeinrichtung (8) zugeführt. Im Absorber (9) wird der Kältemitteldampf von der kältemittelarmen Lösung absorbiert, so daß kältemittelreiche Lösung entsteht. Diese wird mittels einer Lösungspumpe (12) über den Wärmetauscher (10) dem Austreiber (2) zugeführt.The low-refrigerant solution created in the expeller ( 2 ) is also fed to the mixing device ( 8 ) via a heat exchanger ( 10 ) and a throttle valve ( 11 ). The refrigerant vapor is absorbed by the low-refrigerant solution in the absorber ( 9 ), so that a refrigerant-rich solution is formed. This is fed to the expeller ( 2 ) by means of a solution pump ( 12 ) via the heat exchanger ( 10 ).

Die Mischeinrichtung (8) ist räumlich tiefer angeordnet als die tiefste Stelle des Verdampfers (7). Diese Niveaudifferenz ist in der Figur mit (H) bezeichnet. Der Kältetauscher (5) ist räumlich tiefer als die tiefste Stelle des Verdampfers (7), jedoch höher als die Mischeinrichtung (8) angeordnet. Dabei ist die das Kältemittel vom Verdampfer (7) zur Mischeinrichtung (8) führende Leitung (13) so verlegt, daß sie ein vom Verdampfer (7) zur Mischeinrichtung (8) durchgehendes Gefälle aufweist. Auch eine waagerechte Leitungsführung kann genügen. Es können sich also weder im Verdampfer (7) noch in dem Kältetauscher (5) Lösungsmittelreste sammeln. Solche fließen infolge des Gefälles ohne weiteres in die Mischeinrichtung (8) ab.The mixing device ( 8 ) is arranged spatially lower than the lowest point of the evaporator ( 7 ). This level difference is designated in the figure with (H) . The cold exchanger ( 5 ) is spatially lower than the deepest point of the evaporator ( 7 ), but higher than the mixing device ( 8 ). The line ( 13 ) leading the refrigerant from the evaporator ( 7 ) to the mixing device ( 8 ) is laid such that it has a gradient going from the evaporator ( 7 ) to the mixing device ( 8 ). Horizontal cable routing can also suffice. Solvent residues can therefore neither collect in the evaporator ( 7 ) nor in the cold exchanger ( 5 ). As a result of the gradient, such flows easily into the mixing device ( 8 ).

Am Verdampfer (7) ist ein Vereisungsfühler (14) angeordnet, der an eine Steuereinrichtung (15) angeschlossen ist. Bei einer Vereisung des Verdampfers (7) schaltet die Steuereinrichtung (15) die Lösungspumpe (12) ab. Gleichzeitig oder verzögert schaltet sie auch den Brenner (1) ab.An icing sensor ( 14 ) is arranged on the evaporator ( 7 ) and is connected to a control device ( 15 ). If the evaporator ( 7 ) is iced up, the control device ( 15 ) switches off the solution pump ( 12 ). At the same time or with a delay, it also switches off the burner ( 1 ).

Wird die Lösungspumpe (12) abgeschaltet, dann ist die Förderung der kältemittelreichen Lösung unterbrochen. Durch den im Austreiber (2) noch herrschenden Hochdruck wird weiter heiße, kältemittelarme Lösung in die Mischeinrichtung (8) gedrückt. Diese füllt sich und die heiße Lösung steigt über den Kältetauscher (5) in den Verdampfer (7). Sie führt zu dessen Abtauen.If the solution pump ( 12 ) is switched off, the delivery of the refrigerant-rich solution is interrupted. Due to the high pressure still present in the expeller ( 2 ), hot, low-refrigerant solution is pressed further into the mixing device ( 8 ). This fills up and the hot solution rises over the cold exchanger ( 5 ) into the evaporator ( 7 ). It leads to its defrosting.

Nach der Beendigung des Abtauvorganges wird die Lösungspumpe (12) und gleichzeitig oder verzögert der Brenner (1) wieder eingeschaltet. Dadurch wird die zum Abtauen in den Verdampfer (7) gedrückte Lösung wieder aus diesem abgezogen. Sie fließt über den Kältetauscher (5) und die Mischeinrichtung (8) zurück und gelangt über den Absorber (9) und den Wärmetauscher (10) in den Austreiber (2).After the defrosting process has ended, the solution pump ( 12 ) and, at the same time or with a delay, the burner ( 1 ) are switched on again. As a result, the solution pressed into the evaporator ( 7 ) for defrosting is withdrawn from the latter again. It flows back through the cold exchanger ( 5 ) and the mixing device ( 8 ) and reaches the expeller ( 2 ) via the absorber ( 9 ) and the heat exchanger ( 10 ).

Claims

1. Absorption system, in particular absorption heat pump, with a refrigerant circuit in which an expeller, a condenser, an expansion valve, an evaporator, an absorber, a solution pump and a heat exchanger are provided, the refrigerant in the expeller being expelled from a refrigerant-rich solution and the low-refrigerant Solution is supplied to the refrigerant vapor, characterized in that a mixing device ( 8 ) is connected between the evaporator ( 7 ) and the absorber ( 9 ), which is supplied with the refrigerant vapor on the one hand and the low-refrigerant solution on the other hand, so that the mixing device ( 8 ) is spatially lower as the evaporator ( 7 ) is arranged and in the line ( 13 ) between the evaporator ( 7 ) and the mixing device ( 8 ) there is a continuous gradient and that for defrosting the evaporator ( 7 ) the solution pump ( 12 ) is switched off, whereby from the Drivers ( 2 ) hot, low-refrigerant solution the mixing device ( 8 ) flooded and rises in the evaporator ( 7 ).

2. Absorption system according to claim 1, wherein between the mixing device ( 8 ) and the evaporator ( 7 ) a cold exchanger ( 5 ) is provided, characterized in that the cold exchanger ( 5 ) spatially lower than the evaporator ( 7 ), but higher than that Mixing device ( 8 ) is arranged, the conduit from the evaporator ( 7 ) via the cold exchanger ( 5 ) to the mixing device ( 8 ) running horizontally or at a gradient.

3. Absorption system according to claim 1 or 2, characterized in that the solution pump ( 12 ) is switched on again at the end of the defrosting process, so that the low-refrigerant solution via the mixing device ( 8 ) and optionally the cold exchanger ( 5 ) leaves the evaporator ( 7 ) .