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    EinWärmepumpentyp-Heißwasserversorgungssystemumfasst einen Kompressor (21), einen hochdruckseitigen Wärmetauscher(22) zum Austausch von Wärmezwischen einem Hochdruck-Kältemittel undHeißwasser,Druckreduzierungsmittel (23a, 23b), einen verdampfenden Wärmetauscher(24) und einen Sammler (25). Das Hochtemperatur-Heißwasserwird abgegeben, indem Heißwasserdurch den hochdruckseitigen Wärmetauscher(22) durchtritt. Der verdampfende Wärmetauscher (24) enthält einenLuft-Wärmetauscher(24a) zum Wärmeaustauschzwischen dem Kältemittelund der Atmosphäreund einen Kühlwasser-Wärmetauscher(24b) zum Austausch von Wärmezwischen dem Kältemittelund einem Wärmeübertragungsmedium.Das Kältemittel,welches aus dem Druckreduzierungsmittel (23a, 23b) ausströmt, istgeeignet, durch den Luft-Wärmetauscher(24a) oder den Kühlwasser-Wärmetauscher(24b), wie erwünscht,zu strömen.Demzufolge kann Niedrigtemperatur-Kühlwasser abgegeben werden,ohne die Betriebs-Effizienz zur Ausgabe des Heißwassers zu reduzieren.
    公开号:DE102004022733A1
    申请号:DE200410022733
    申请日:2004-05-07
    公开日:2004-12-02
    发明作者:Jun Kariya Iwase；Hirsayoshi Kariya Sakakibara
    申请人:Denso Corp；
    IPC主号:F24H1-00
    专利说明:
    [0001] Dievorliegende Erfindung betrifft ein Wärmepumpentyp-Heißwasserversorgungssystemzur Abgabe von Hochtemperatur-Heißwasser, in dem ein Fluid zurLieferung von Heißwasserdurch einen hochdruckseitigen Wärmetauscherdurchtritt, wobei ein Wärmepumpenkreiserstellt wird, insbesondere zur Abgabe von Niedrigtemperatur-Kühlwasser durchWärmeabsorptionin ein Wärmeübertragungsmediumeines verdampfenden Wärmetauschers.
    [0002] Diekonventionellen Wärmepumpentyp-Heißwasserversorgungssystemedieser Art umfassen ein Wärmepumpensystem,welches einen Kompressor zum Komprimieren eines Kältemittels, einenhochdruckseitigen Wärmetauscherzum Wärmetauschzwischen einem Hochdruck-, Hochtemperatur-Kältemittel, welches aus demKompressor abgegeben wird, und einem Fluid zur Lieferung von Heißwasser(Trinkwasser), ein Druckreduzierungsventil, einen verdampfendenWärmetauscherund einen Sammler enthält.Durch Verwendung dieses Wärmepumpensystemswird Wärmevon der Atmosphäredurch den verdampfenden Wärmetauscherabsorbiert, um so das Kältemittelzu erhitzen, und das Hochtemperatur-Heizwasser wird abgegeben, indem dasTrinkwasser durch den hochdruckseitigen Wärmetauscher durchtritt. Indem verdampfenden Wärmetauscherwird das Wärmepumpensystembei einer Verdampfungstemperatur von etwa 8 bis 10 °C unterhalbder Atmosphärentemperaturbetrieben, um einen hocheffizienten Betrieb auszuführen (japanischegeprüftePatentveröffentlichungNr. 3227651).
    [0003] Beider Konfiguration des Wärmepumpentyp-Heißwasserversorgungssystems,welches in der japanischen geprüftenPatentveröffentlichungNr. 3227651 offenbart ist, in welchem Wärme zwischen dem dekomprimiertenKältemittelund dem Wärmeübertragungsmediumin dem verdampfenden Wärmetauschergetauscht wird, als dem hochdruckseitigen Wärmetauscher, um Wärme vondem Wärmeübertragungsmediumin das Kältemittelzu übertragenund das Niedrigtemperatur-Kühlwasserabzugeben, wird die Atmosphärentemperatureiner Änderung über dasJahr unterzogen, und deshalb ist die Verdampfungstemperatur desverdampfenden Wärmetauschersnicht konstant. Währendeiner Sommernacht, wenn die Atmosphärentemperatur so hoch wie beispielsweise25 °C ist,wird die Verdampfungstemperatur auf etwa 15 bis 17 °C abgeglichen.Obwohl es effizient in der Abgabe des Heißwassers des hochdruckseitigenWärmetauschersist, kann diese Verdampfungstemperatur keinen hinreichenden Kühleffektherstellen, und deshalb ist es schwierig, Niedrigtemperatur-Kühlwasserherzustellen.
    [0004] InAnbetracht dieser Situation ist es eine Aufgabe dieser Erfindung,ein Wärmepumpentyp-Heißwasserversorgungssystembereitzustellen, welches einen verdampfenden Wärmetauscher zum Austausch vonWärme zwischeneinem Kältemittelund der Atmosphäreeinerseits, und zwischen einem Kältemittelund einem Wärmeübertragungsmediumandererseits umfasst, wobei Niedrigtemperatur-Kühlwasser abgegeben werden kann,ohne die Betriebs-Effizienzzur Herstellung von Heißwasserzu reduzieren.
    [0005] Umdie vorstehend genannte Aufgabe zu erzielen, ist gemäß dieserErfindung ein Wärmepumpentyp-Heißwasserversorgungssystembereitgestellt, umfassend: einen Kompressor (21) zumKomprimieren eines Kältemittels; einenhochdruckseitigen Wärmetauscher(22) zum Wärmetauschzwischen einem Hochdruck-Kältemittel,welches von dem Kompressor (21) abgegeben wird und einemFluid zur Lieferung von Heißwasser; einDruckreduzierungsmittel (23a, 23b) zur Dekompressiondes Kältemittels,welches aus dem hochdruckseitigen Wärmetauscher (22) ausströmt; einenverdampfenden Wärmetauscher(24) zum Verdampfen des Kältemittels, welches aus demDruckreduzierungsmittel (23a, 23b) ausströmt; einenSammler (25); und eine Kältemittelleitung zur Verbindungin einem Ring des Kompressors (21), des hochdruckseitigenWärmetauschers(22), des Druckreduzierungsmittels (23a, 23b),des verdampfenden Wärmetauschers (24)und des Sammlers (25) in dieser Reihenfolge; wobeiHochtemperatur-Heißwasserhergestellt wird, indem das Fluid zur Lieferung von Heißwasserdurch den hochdruckseitigen Wärmetauscher(22) durchtritt; wobei der verdampfende Wärmetauscher(24) einen Luft-Wärmetauscher(24a) zur Absorption von Wärme von der Atmosphäre in dasdekomprimierte Kältemitteldurch Wärmetauschzwischen dem Kältemittelund der Atmosphäre,und einen Kühlwasser-Wärmetauscher(24b) zur Absorption von Wärme aus dem Wärmeübertragungsmediumin das dekomprimierte Kältemitteldurch Wärmetauschzwischen dem Kältemittelund dem Wärmeübertragungsmedium enthält; und wobeidas Kältemittel,welches von dem Druckreduzierungsmittel (23a, 23b)ausströmtin der Lage ist, wie erforderlich, in einen der Wärmetauscher, Luft-Wärmetauscher (24a)und Kühlwärmetauscher (24b),zu strömen.
    [0006] Beider vorliegenden Erfindung enthältder verdampfende Wärmetauscher(24) den Luft-Wärmetauscher(24a) und den Kühlwasser-Wärmetauscher(24b), wobei das Kältemittelgeeignet ist, durch einen von diesen, wie gefordert, zu strömen.
    [0007] DieseZusammensetzung macht einen hocheffizienten Betrieb möglich, wiebei der früheren Technik,in dem das Kältemitteldurch den Luft-Wärmetauscher(24a) durchtritt, wenn Hochtemperatur-Heißwasservon dem hochdruckseitigen Wärmetauscher(22) produziert wird.
    [0008] Indem Fall, in welchem das Kältemitteldurch den Kühlwasser-Wärmetauscher(24b) strömt,wird andererseits das Wärmeübertragungsmediumdurch Absorption der Wärmevon dem Wärmeübertragungsmediumin das Kältemittelgekühlt,und Niedrigtemperatur-Kühlwasserkann produziert werden. Als ein Ergebnis ist es möglich, dasNiedrigtemperatur-Kühlwassererforderlichenfalls herzustellen, ohne die Betriebs-Effizienz derProduktion des Heißwasserszu reduzieren.
    [0009] Gemäß der vorliegendenErfindung ist ein Wärmepumpentyp-Heißwasserversorgungssystem bereitgestellt,in welchem, falls Hochtemperatur-Heißwasserhergestellt wird, in dem das Fluid zur Lieferung von Heißwasserdurch den hochdruckseitigen Wärmetauscher(22) durchtritt, das Kältemittel vondem Druckreduzierungsmittel (23a) durch den Luft-Wärmetauscher(24a) strömtund der Druck durch das Druckreduzierungsmittel (23a) reduziert wird,um eine solche Verdampfungstemperatur sicherzustellen, dass sicheine hohe Betriebs-Effizienz einstellt.
    [0010] Beider vorliegenden Erfindung und insbesondere wenn das Hochtemperatur-Heißwasservon dem hochdruckseitigen Wärmetauscher(22) produziert wird, wird das Kältemittel durch den Luft-Wärmetauscher(24a) durchgeleitet, währendgleichzeitig der Druck durch das Druckreduzierungsmittel (23a) reduziertwird, um eine Verdampfungstemperatur zur Erzielung einer hohen Betriebs-Effizienzzu reduzieren. Durch Reduzierung dieser Verdampfungstemperatur umbeispielsweise etwa 8 bis 10 °Cunterhalb der Atmosphärentemperaturkann eine hohe Betriebs-Effizienz erzielt werden.
    [0011] Gemäß der vorliegendenErfindung ist ein Wärmepumpentyp-Heißwasserversorgungssystem bereitgestellt,in welchem der Kühlwasser-Wärmetauscher(24b) so aufgebaut ist, dass die Kältemittelströmung vondem Druckreduzierungsmittel (23b) und die des Wärmeübertragungsmediumsin gegenüberliegenderBeziehung zueinander sind, und ein Kühlwasser-Zirkulationspfad (30)zum Durchtritt des Wärmeübertragungsmediumsdurch den Kühlwasser-Wärmetauscher(24b) einen Kühlwassertank (31)zur Isolierung und Speicherung des Wärmeübertragungsmediums enthält, welchesdurch den Kühlwasser-Wärmetauscher (24b)gekühltwurde.
    [0012] Beider vorliegenden Erfindung kann der Aufbau des Kühlwasser-Wärmetauschers (24b)mit der Kältemittelströmung undder des Wärmeübertragungsmediumsin gegenüberliegenderBeziehung zueinander die beste Wärmetausch-Effizienzerzielen. Auch kann, da der Kühlwassertank(31) zum Isolieren und Speichern des gekühlten Wärmeübertragungsmediumsin dem Kühlwasser-Zirkulationspfad (30)enthalten ist, das Wärmeübertragungsmedium durchDurchtritt des Kältemittelsdurch den Kühlwasser-Wärmetauscher(24b), wie erforderlich, gekühlt werden und das Wärmeübertragungsmedium,welches somit gekühltwird, kann in dem Kühlwassertank (31)gespeichert werden.
    [0013] Gemäß der vorliegendenErfindung ist ein Wärmepumpentyp-Heißwasserversorgungssystem bereitgestellt,in welchem, falls das Wärmeübertragungsmedium,welches durch den Kühlwasser-Wärmetauscher(24b) gekühltwurde, in dem Kühlwassertank(31) isoliert und gespeichert wird, das Kältemittelvon dem Druckreduzierungsmittel (23b) durch den Kühlwasser-Wärmetauscher (24b),und das Druckreduzierungsmittel (23b) strömt, im Druckreduziert, um eine Verdampfungstemperatur weiter zu senken als dann,wenn das Kältemittelaus dem Druckreduzierungsmittel (23a) zu dem Luft-Wärmetauscher(24a) strömt.
    [0014] Beider vorliegenden Erfindung wird die Verdampfungstemperatur des Luft-Wärmetauschers (24a),solange die Atmosphärentemperaturbeispielsweise etwa 25 °Cist, bei etwa 15 bis 17 °Cgehalten, um die Betriebs-Effizienz zur Produktion von Heißwasseraufrechtzuerhalten. Jedoch kann mit dieser Temperatur kein hinreichenderKühleffektproduziert werden. In dem Fall, in welchem das gekühlte Wärmeübertragungsmediumisoliert und gespeichert wird, wird deshalb die Verdampfungstemperaturauf beispielsweise –10bis 10 °Creduziert. Auf diese Weise wird das Niedrigtemperatur-Kühlwassersichergestellt und kann in dem Kühlwassertank(31) gespeichert werden.
    [0015] Gemäß der vorliegendenErfindung ist ein Wärmepumpentyp-Heißwasserversorgungssystem bereitgestellt,in welchem der Kühlwasser-Wärmetauscher(24b) Trinkwasser oder Sole als ein Wärmeübertragungsmedium durchtretenlässt,das gekühlte Niedrigtemperatur-Kühlwasserin dem Kühlwassertank(31) isoliert und speichert, und, falls erforderlich, einIsolieren, ein Kühlenoder einen Kälteerzeugungsbetriebunter Verwendung des speziellen Niedrigtemperatur-Kühlwassers ausführt.
    [0016] Beider vorliegenden Erfindung vereinfacht die Verwendung von Trinkwasseroder Sole als ein Wärmeübertragungsmediumdie Isolierung und die Speicherung des gekühlten Kühlwassers in dem Kühlwassertank(31). Auch ist durch Ausführen einer Isolierung ein Kühl- oderKälteerzeugungsbetriebunter Verwendung des Niedrigtemperatur-Kühlwassers, wie gefordert, eineWärmequellezur Anwendung auf solche Einrichtungen wie ein Kältereservoir, einen Wasserkühler undeinen Punktkühler(spot cooler), bereitgestellt.
    [0017] Gemäß der vorliegendenErfindung ist ein Wärmepumpentyp-Heißwasserversorgungssystem bereitgestellt,in welchem der Wärmepumpenkreis (C),welcher den Kompressor (21), den hochdruckseitigen Wärmetauscher(22), das Druckreduzierungsmittel (23a, 23b),den verdampfenden Wärmetauscher(24) und den Sammler (25) enthält, derart, dass ein Dampfkompressionskreisin einem superkritischen Bereich gestartet wird, um das Fluid zurLieferung von Heißwasserzu erhitzen, welches durch den hochdruckseitigen Wärmetauscher(22) strömt. Beider vorliegenden Erfindung wird die Auslasstemperatur des Kompressors(21) erhöhtund kann sowohl die Heizleistung des hochdruckseitigen Wärmetauschers (22)zur Abgabe des Hochtemperatur-Heißwassers als auch die Betriebs-Effizienzdes Wärmepumpenkreises(C) verbessern.
    [0018] Gemäß der vorliegendenErfindung ist ein Wärmepumpentyp-Heißwasserversorgungssystem bereitgestellt,in welchem das Kältemittelfür den Wärmepumpenkreis(C) Kohlendioxid ist. Bei der vorliegenden Erfindung erhöht die Verwendungvon Kohlendioxid als Kältemitteldie Auslasstemperatur des Kompressors (21), wodurch dieHeizleistung des hochdruckseitigen Wärmetauschers (22)sogar noch weiter erhöhtwird.
    [0019] Dievorliegende Erfindung kann vollständiger aus der Beschreibungbevorzugter Ausführungsformender Erfindung verstanden werden, wie sie nachfolgend zusammen mitden begleitenden Zeichnungen ausgeführt wird.
    [0020] Inden Zeichnungen stellen dar:
    [0021] 1 ein schematisches Diagramm,welches eine allgemeine Zusammensetzung eines Wärmepumpentyp-Heißwasserversorgungssystemsgemäß einerAusführungsformder Erfindung zeigt;
    [0022] 2 ein schematisches Diagramm,welches eine allgemeine Zusammensetzung eines Wärmepumpentyp-Heißwasserversorgungssystemsgemäß eineranderen Ausführungsformder Erfindung zeigt;
    [0023] EinWärmepumpentyp-Heißwasserversorgungssystemgemäß einerAusführungsformdieser Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 1 erläutert. 1 ist ein schematisches Diagramm, welcheseine allgemeine Zusammensetzung eines Wärmepumpentyp-Heißwasserversorgungssystems zeigt.Wie in 1 gezeigt ist,umfasst das Wärmepumpensystemgemäß dieserAusführungsformeine Wärmequelleneinheit 20,die ein Dampfdrucksystem enthält,welches einen WärmepumpenkreisC mit dem hohen Kältemitteldruckdesselben ansteigend bis zumindest dem kritischen Druck versorgt,einen Heißwasserzirkulationspfad 10 zum Durchtritteines Fluids zur Zufuhr von Heißwasser (Trinkwasser),welches ein Wärmeübertragungsmediumdurch einen hochdruckseitigen Wärmetauscher 22 (später beschrieben)bildet, welcher in dem WärmepumpenkreisC enthalten ist, und einen Kühlwasserzirkulationspfad 30 für den Durchtrittvon Sole (Antigefrierlösungoder Trinkwasser), welches ein Wärmeübertragungsmediumdurch einen Kühlwasser-Wärmetauscher 24b (später beschrieben)bildet, welcher in dem WärmepumpenkreisC enthalten ist.
    [0024] DieWärmequelle 20 gemäß dieserAusführungsformgibt Hochtemperatur-Heißwasseroder Niedrigtemperatur-Sole (Kühlwasser),wie erforderlich, ab. Die Wärmequelleneinheit 20 errichteteinen WärmepumpenkreisC einschließlicheines Kompressors 21, eines hochdruckseitigen Wärmetauschers 22,eines Druckreduzierungsmittels 23a, 23b, eines verdampfendenWärmetauschers 24 undeines Sammlers 25, welche in dieser Reihenfolge in einem Ringdurch eine Kältemittelleitung 28 verbunden sind.Der WärmepumpenkreisC gemäß dieserAusführungsformist eine superkritische Wärmepumpe, vonwelcher der hohe Kältemitteldruckbis zumindest dem kritischen Druck des Kältemittels erhöht wird, undwelche Kohlendioxid, Ethylen, Ethan, Stickstoffoxid oder dergleichenKältemittelmit niedrigem kritischen Druck verwendet. Im übrigen kann eine superkritischeWärmepumpeHeißwasserliefern, welches hinsichtlich seiner Temperatur (etwa um 85 bis90 °C) höher alsdie einer gewöhnlichenWärmepumpeist, welche Fluorchlorkohlenwasserstoff, ein Ersatz-Fluorchlorkohlenwasserstoffoder dergleichen Kältemittelaus einem Heißwassertank 11 verwendet, welcherspäterbeschrieben wird.
    [0025] DerKompressor 21 ist ein motorgetriebener Kompressor einschließlich einesKompressionsmechanismus (nicht gezeigt) zum Absorbieren und Komprimierendes Kältemittelsund einem Elektromotor (nicht gezeigt), welcher mit dem Kompressionsmechanismuszum Antrieb des Kompressionsmechanismus integriert ist. Das Kältemittel,welches aus dem Sammler 25 angesaugt wird, wird durch den Kompressor 21 komprimiertund abgegeben. Der hochdruckseitige Wärmetauscher 22 istein Wasserwärmetauscherzum Austausch von Wärmezwischen dem Heißwasserund dem Hochdruck-Gaskältemittel,welches von dem Kompressor 21 abgegeben wird, und ist dahingehendzusammengesetzt, dass die Kältemittelströmung unddie Heißwasserströmung ingegenüberliegenderBeziehung zueinander stehen. Die Druckreduzierungsmittel 23a, 23b sindalle ein elektrisches Expansionsventil zum Dekomprimieren des Kältemittels,welches aus dem hochdruckseitigen Wärmetauscher 22 ausströmt, undgemäß dieserAusführungsformsind jeweils unabhängigvoneinander stromaufwärtsdes Luft-Wärmetauschers 24a undeines Kühlwasser-Wärmetauschers 24b (später beschrieben)angeordnet.
    [0026] Alsnächstesenthältein verdampfender Wärmetauscher 24,welcher den wesentlichen Teil dieser Ausführungsform bildet, einen Luft-Wärmetauscher 24a zumBewirken, dass das KältemittelWärme vonder Atmosphäredurch Austausch von Wärmezwischen der Atmosphäreund dem Kältemittel absorbiert,welches durch das Druckreduzierungsmittel 23a dekomprimiertwurde, und einen Kühlwasser-Wärmetauscher 24b zumBewirken, dass das KältemittelWärme vonder Sole (beispielsweise eine Antigefrierlösung oder Leitungswasser) durchAustausch von Wärmezwischen dem Kältemittel,welches durch die Druckreduzierungsmittel 23b dekomprimiertwurde und der Sole absorbiert, welche ein Wärmeübertragungsmedium bildet.
    [0027] Zusätzlich istder Kühlwasser-Wärmetauscher 24b soaufgebaut, dass die Kältemittelströmung vondem Druckreduzierungsmittel 23b in gegenüberliegenderBeziehung zu der Sole-Strömung ist.Ein Dreiwegeventil 27, welches ein Strömungsrichtungs-Umschaltmittelzum Ändernder Richtung des Kältemittelstromsvon dem hochdruckseitigen Wärmetauscher 22 bildet,ist stromaufwärtsder Druckreduzierungsmittel 23a, 23b angeordnet.Das Dreiwegeventil 27 ist geeignet, die Kältemittelströmung ausdem hochdruckseitigen Wärmetauscher 22 entwederzu dem Luft-Wärmetauscher 24a oder demKühlwasser-Wärmetauscher 24b zuschalten.
    [0028] Im übrigen strömt, in demFall, in welchem das Hochtemperatur-Heißwasser durch Passieren desHeißwassersdurch den hochdruckseitigen Wärmetauscher 22 abgegebenwird, das Kältemittelvon dem hochdruckseitigen Wärmetauscher 22 zudem Luft-Wärmetauscher 24a,währendin dem Fall, in welchem die Niedrigtemperatur-Sole durch Passierender Sole durch den Kühlwasser-Wärmetauscher 24b abgegebenwird, das Kältemittelvon dem hochdruckseitigen Wärmetauscher 22 zudem Kühlwasser-Wärmetauscher 24b strömt.
    [0029] DerVentil-Öffnungsgradder Druckreduzierungsmittel 23a, 23b, welche stromaufwärts des Luft-Wärmetauschers 24a unddes Kühlwasser-Wärmetauschers 24b angeordnetist, wird derart eingestellt, dass die Verdampfungstemperatur derWärmetauscher 24a, 24b unterschiedlichzueinander sind. Insbesondere wird der Ventil-Öffnungsgrad des Druckreduzierungsmittels 23a dahingehendeingestellt, die Verdampfungstemperatur um etwa 8 bis 10 °C unterhalbder Atmosphären-Temperatur einzustellen,währendder Ventil-Öffnungsgraddes Druckreduzierungsmittels 23b dahingehend eingestelltwird, die Verdampfungstemperatur bei etwa –10 bis 10 °C sicherzustellen.
    [0030] DieBezugsziffer 26 bezeichnet ein Gebläse zum Blasen von Luft (Atmosphärenluft)zu dem Luft-Wärmetauscher 24a,so dass das durch das Druckreduzierungsmittel 23a dekomprimierteKältemitteldurch Wärmetauschmit der Atmosphärenluft verdampftwird. Das Gebläse 26,der Kompressor 21, die Druckreduzierungsmittel 23a, 23b unddas Dreiwegeventil 27 werden durch eine elektronische Steuereinheit 29 aufder Grundlage eines Erfassungssignals jedes Sensors gesteuert, welchespäterbeschrieben werden. Der Sammler 25, welcher zwischen demverdampfenden Wärmetauscher 24 und demKompressor 21 angeordnet ist, speichert in sich das externe(überschüssige) Kältemittelin dem WärmepumpenkreisC und teilt das Gasphasen-Kältemittelund das Flüssigphasen-Kältemittelvoneinander, und bewirkt dadurch, dass nur das Gasphasen-Kältemittelin den Kompressor 21 gesaugt wird.
    [0031] DerHeißwasser-Zirkulationspfad 10 dient zumDurchtritt des Heißwasserszu dem hochdruckseitigen Wärmetauscher 22 undenthälteinen Heißwassertank 11 zumIsolieren und Aufbewahren des Heißwassers, eine Zirkulationspumpe 12,ein Flussraten-Einstellventil 13 und einen hochdruckseitigen Wärmetauscher 22.Der Heißwassertank 11 istaus einem Metall (wie rostfreier Stahl), der hochwiderstandsfähig gegenKorrosion ist, ausgebildet und weist einen adiabatischen äußeren Umfangsaufbau auf,welcher nicht gezeigt ist, um Hochtemperatur-Heißwasser für eine lange Zeit zu isolierenund aufzubewahren. Der Heißwassertank 11 istrechteckig geformt und weist einen Einlass 11a auf, welcher andem Boden desselben angeordnet ist. Der Einlass 11a istan einer Wasserversorgungsleitung 14 zum Einleiten vonTrinkwasser in den Heißwassertank 11 angeschlossen.
    [0032] DieWasserversorgungsleitung 14 enthält einen Wasserversorgungs-Thermistor(nicht gezeigt) zum Erfassen der Temperatur des eingeleiteten Leitungswassersund ein Anti-Dekompressionsventil (nicht gezeigt) zum Einstellendes eingeleiteten Leitungswassers mit einem vorbestimmten Druck,währendes gleichzeitig ein Rückströmen desHeißwassersverhindert, welches sonst durch einen Wasserversorgungsfehler oderdergleichen bewirkt werden könnte.
    [0033] EinEinlass 11b ist an dem obersten Abschnitt des Heißwassertanks 11 angeordnetund mit einer Heißwasserleitung 15 zumFührendes Heißwassersaus dem Heißwassertank 11 verbunden. EineAbgabeleitung (nicht gezeigt) mit einem Überdruckventil (nicht gezeigt)ist auf mittlerem Weg des Pfades der Heißwasserleitung 15 angeschlossen,so dass in dem Fall, in welchem der innere Druck des Heißwassertanks 11 aufein vorbestimmtes Niveau ansteigt, das Heißwasser in dem Heißwassertank 11 abgegebenwird, um eine Beschädigungdes Heißwassertanks 11 zuverhindern.
    [0034] DieBezugsziffer 16 bezeichnet ein Mischventil zum Einstellendes Heißwassersauf die gewünschteTemperatur. Das Mischventil 16 ist an dem Zusammenflusszwischen der Heißwasserleitung 15 undder Wasserleitung 14 angeordnet. Das Mischventil 16 istgeeignet, das Mischungsverhältniszwischen dem Heißwasservon der Heißwasserleitung 15 unddem Trinkwasser von der Wasserleitung 14 durch Einstellendes Öffnungsflächenverhältnisses (desVerhältnisseszwischen dem Öffnungsgradder Heißwasserseite,welche mit der Heißwasserleitung 15 kommunizierendverbunden ist, und dem Öffnungsgradder Wasserseite, welche mit der Wasserleitung 14 kommunizierendverbunden ist) zu regulieren.
    [0035] DasMischventil 16 ist ein motorgetriebenes Ventil, wobei derVentilkörperdesselben durch eine Antriebsquelle angetrieben wird, wie durcheinen Servomotor, um den Öffnungsgradjedes Pfads einzustellen. Das Mischventil 16 wird durchein Steuersignal von einer elektronischen Steuereinheit 29 betrieben,welche späterbeschrieben wird, und gibt die Betriebsbedingungen desselben zuder Steuereinheit 29 aus. Ein Wasserversorgungs-Wasserhahn,ein Duschwasserhahn, etc. (nicht gezeigt) sind an dem stromabwärtigen Endedes Mischventils 16 und der Heißwasserleitung 15 angeschlossen.Durch diese Wasserhähnekann Heißwasserder gewünschten Temperaturgeliefert werden.
    [0036] EinEinlass 11c zum Einleiten des Heißwassers von dem unteren Teilin dem Heißwassertank 11 istin dem unteren Teil des Heißwassertanks 11 ausgebildet,und ein Auslass 11d zum Abgeben des Heißwassers in den Heißwassertank,welches durch die Wärmequelleneinheit 20 11 erhitztwurde, ist in dem oberen Teil des Heißwassertanks 11 ausgebildet.Der Einlass 11c und der Auslass 11d sind an den Heißwasser-Zirkulationspfad 10 angeschlossen. Demzufolgesinkt das in dem Heißwassertank 11 gespeicherteHochtemperatur-Heißwasserin seiner Temperatur von dem oberen Teil progressiv zu dem unterenTeil in dem Heißwassertank 11.
    [0037] EineMehrzahl von Wassertemperatur-Thermistoren (nicht gezeigt) sindvertikal auf der unteren Wandoberfläche des Heißwassertanks 11 angeordnet,um die Temperatur des Heißwassersin dem Heißwassertank 11 zuerfassen. Somit wird die Heißwassertemperaturbei einer gegebenen Position durch einen entsprechenden Wassertemperatur-Thermistorerfasst, so dass die Menge des gespeicherten Heißwassers aus der Temperaturgrenze zwischendem erhitzten Wasser und dem Trinkwasser vor dem Erhitzen erfasstwird. Die Temperatur-Information,welche aus der Mehrzahl der Wassertemperatur-Thermistoren erhaltenwird, wird an die elektronische Steuereinheit 29 ausgegeben,welche späterbeschrieben wird.
    [0038] DasHeißwasserin dem Heißwassertank 11 wirdzu dem hochdruckseitigen Wärmetauscher 22 durchdie Zirkulationspumpe 12 zirkuliert. Das Strömungsraten-Einstellventil 13 stelltdie Strömungsrate desHeißwassersein, welches durch den hochdruckseitigen Wärmetauscher 22 durchtritt.Die Zirkulationspumpe 12 und das Strömungsraten-Einstellventil 13 werdendurch die elektronische Steuereinheit 29 gesteuert, welchespäterbeschrieben wird.
    [0039] DerKühlwasser-Zirkulationspfad 30,welcher zum Durchtritt der Sole zu dem Kühlwasser-Wärmetauscher 24b dient,enthälteinen Kühlwassertank 31 zumIsolieren und Speichern der Sole, eine Zirkulationspumpe 32,ein Strömungsraten-Einstellventil 33 undeinen Kühlwasser-Wärmetauscher 24b.Der Kühlwassertank 31 ist,wie der Heißwassertank 11, ausMetall (wie rostfreiem Stahl) ausgebildet, welcher hochwiderstandsfähig gegenKorrosion ist, und weist einen adiabatischen äußeren Umfangsaufbau (nichtgezeigt) auf, um Niedrigtemperatur-Kühlwasser für eine lange Zeit zu isolierenund zu speichern.
    [0040] EinEinlass 31a und ein Auslass 31b sind jeweils inder Bodenoberflächeund der oberen Oberflächedes Kühlwassertanks 31 ausgebildet.Der Einlass 31a und der Auslass 31b sind an einemKältereservoir 36 über dieZirkulationspumpe 35 angeschlossen, so dass die isolierteund gespeicherte Niedrigtemperatur-Sole durchgeleitet und, fallserforderlich, als eine Wärmequelledes Kältereservoirs 36 verwendetwird.
    [0041] DerKühlwassertank 31 weistan einem oberen Teil desselben einen Einlass 31c zum Absorbierender Sole von dem oberen Teil des Kühlwassertanks 31 auf.Der Kühlwassertank 31 weistauch, an einem unteren Teil desselben, einen Auslass 31d zumAbgeben der durch den Kühlwasser-Wärmetauscher 24b gekühlten Solein den Kühlwassertank 31 auf.Der Einlass 31c und der Auslass 31d sind an demKühlwasser-Zirkulationspfad 30 angeschlossen. Demzufolgewird die Niedrigtemperatur-Sole in dem Kühlwassertank 31 derartgespeichert, dass die Temperatur der Sole zu dem unteren Teil desKühlwassertanks 31 progressivniedriger wird.
    [0042] DieZirkulationspumpe 32 dient zur Zirkulation der innerenSole des Kühlwassertanks 31 durch denKühlwasser-Wärmetauscher 24b.Das Strömungsraten-Einstellventil 33 stelltdie Strömungsrate derSole ein, welche durch den Kühlwasser-Wärmetauscher 24b strömt. DieZirkulationspumpe 32 und das Strömungsraten-Einstellventil 33 werdendurch die elektronische Steuereinheit 29 gesteuert, welche später beschriebenwird.
    [0043] Dieelektronische Steuereinheit 29 ist dahingehend aufgebaut,die elektrischen Komponententeile der Wärmequelleneinheit 20,das Mischventil 16 und die Zirkulationspumpe 35 aufder Grundlage des Betriebssignals von der Betriebsplatte (nichtgezeigt) und der Erfassungssignale von den Sensoren zu steuern.
    [0044] Alsnächsteswird der Betrieb des Wärmepumpen-Wasserversorgungssystemsmit diesem Aufbau erläutert.Zunächstwird, um das in dem Heißwassertankgespeicherte Heißwasserzu liefern, ein Wasserhahn (nicht gezeigt), welcher an dem stromabwärtigen Endeder Heißwasserleitung 15 angeordnetist, geöffnet.In mit dieser operativ gekoppelter Beziehung wird das Trinkwasserzu dem Heißwassertank 11 ausder Wasserleitung 14 geliefert. Mit anderen Worten wirddas in dem Heißwassertank 11 gespeicherteWasser durch das Trinkwasser herausgedrückt, und nachdem es hinsichtlichder Temperatur durch das Mischventil 16 eingestellt wurde,aus dem Wasserhahn geliefert.
    [0045] Wenndas Heißwasser,welches in dem Heißwassertank 11 gespeichertist, auf eine vorbestimmte Menge abnimmt, wird die Zirkulationspumpe 12 gestartetund die Wärmequelleneinheit 20 aktiviert.Auf diese Weise tritt das Heißwasserin dem Heißwassertank 11 inden heißwasserseitigenWärmetauscher 22 durch,so dass das Hochtemperatur-Heißwasserabgegeben wird, um das Heißwasser indem Heißwassertank 11 zuspeichern. In dem Vorgang wird zunächst die Strömungsrichtungdes Dreiwegeventils 27 der Wärmequelleneinheit 20 durch dieelektronische Steuereinheit 29 in solch einer Weise geschaltet,dass das Kältemittel,welches aus dem hochdruckseitigen Wärmetauscher 22 strömt, in das Druckreduzierungsmittel 23a undden Luft-Wärmetauscher 24a strömt. Sobaldder Kompressor 21 gestartet ist, zirkuliert das Kältemittelin dem Wärmepumpenkreis 10.Da das Kältemittel,welches aus dem Kompressor 21 abgegeben wird, in seinem Druckauf den kritischen Druck oder höhererhöht wurde,strömtdas Kältemittelentlang eines solchen Temperaturgradienten, dass die Temperaturdesselben von dem Kältemitteleinlasszu dem Kältemittelauslasssteigt, ohne in dem hochdruckseitigen Wärmetauscher 22 kondensiertzu werden.
    [0046] Andererseitsist der hochdruckseitige Wärmetauscher 22 mitder Kältemittelströmung undder Heißwasserströmung ingegenüberliegenderBeziehung zueinander aufgebaut. Deshalb strömt das Heißwasser entlang eines solchenTemperaturgradienten, dass die Temperatur des Heißwasserssich progressiv von dem Heißwassereinlasszu dem Heißwasserauslasserhöht.Ebenso absorbiert das hinsichtlich des Drucks durch das Druckreduzierungsmittel 23a reduzierteKältemittelWärme vonder Atmosphäredurch den Luft-Wärmetauscher 24a,und wird, nachdem es verdampft wurde, in den Kompressor 21 durchden Sammler 25 eingeleitet.
    [0047] Mitdem Wärmepumpentyp-Heißwasserversorgungssystemgemäß dieserAusführungsform wirddas Hochtemperatur-Heißwasser(beispielsweise 85 bis 90 °C)in dem Heißwassertank 11 gespeichert.Deshalb wird die Kältemitteltemperaturan dem Kältemitteleinlassdes hochdruckseitigen Wärmetauschers 22 aufetwa 100 °Ceingestellt, und die Strömungsratedes Heißwasserswird durch das Strömungsraten-Einstellventil 13 aufder Grundlage dieser Kältemitteltemperaturderart eingestellt, dass das Heißwasser an dem Heißwasserauslassdes hochdruckseitigen Wärmetauschers 22 aufeiner vorbestimmten Temperatur gehalten wird.
    [0048] Insbesonderewerden die Umdrehungen pro Minute des Kompressors 21, der Öffnungsgraddes Druckreduzierungsmittels 23a und die Ausblasrate desGebläses 26 derartgesteuert, dass der aus dem Kompressor 21 abgegebene Druckzu dem Druck wird, welcher der Kältemitteltemperaturvon etwa 100 °Centspricht. Als nächsteswird Wärmevon der Atmosphäredurch den Luft-Wärmetauscher 24a absorbiertund die Hochtemperatur (beispielsweise 85 bis 90 °C) kann vondem hochdruckseitigen Wärmetauscher 22 abgegebenwerden. In dem Vorgang wird der Luft-Wärmetauscher 24a aufeine Verdampfungstemperatur von etwa 8 bis 10 °C weniger als der Atmosphärentemperaturabgeglichen, indem der Ventilöffnungsgraddes Druckreduzierungsmittels 23a eingestellt wird, um diebeste Betriebs-Effizienz zu erzielen.
    [0049] Alsnächsteswird, in dem Fall, in welchem die Niedrigtemperatur-Sole, welchedurch den Kühlwasser-Wärmetauscher 24b durchgetretenist, abgegeben und in dem Kühlwassertank 31 isoliertund gespeichert wird, die Flussrichtung des Dreiwegeventils 27 durchdie elektronische Steuereinheit 29 derart umgeschaltet,dass das Kältemittelvon dem hochdruckseitigen Wärmetauscher 22 indas Druckreduzierungsmittel 23b und den Kühlwasser-Wärmetauscher 24b,wie gewünscht,strömt.
    [0050] DerVentilöffnungsgraddes Druckreduzierungsmittels 23b wird dahingehend reguliert,eine Verdampfungstemperatur (beispielsweise etwa –10 bis10 °C),welche niedriger als in dem vorstehend genannten Fall ist, aufrechtzuerhalten.In dem Fall, in welchem der Kompressor 21 gestartet wirdund das Kältemittelin dem WärmepumpenkreisC zirkuliert, kann deshalb das Heißwasser an den Heißwasser-Zirkulationspfad 10 einerseitsabgegeben werden, und die Niedrigtemperatur-Sole (beispielsweise etwa –10 bis10 °C) kannvon dem Kühlwasser-Wärmetauscher 24b zurgleichen Zeit abgegeben werden. Demzufolge wird die Niedrigtemperatur-Sole vondem Kühlwasser-Wärmetauscher 24b ausgegebenund zu dem unteren Teil des Kühlwassertanks 31 abgegeben,um so die Sole mit dem Kälteerzeugungseffektin dem Kühlwassertank 31 zuisolieren und zu speichern.
    [0051] Diein dem Kühlwassertank 31 isolierteund gespeicherte Sole tritt durch das Kältereservoir 31, wiegewünscht,wodurch es ermöglichtwird, die Sole als eine Wärmequelledes Kältereservoirs 31 zuverwenden. In dem Vorgang gibt der hochdruckseitige Wärmetauscher 22 dasHochtemperatur-Heißwasser vonunterschiedlicher Temperatur durch Ausführen desselben Betriebs ab,wie in dem vorstehend genannten Fall, in welchem die Heißwasser-Absorptionswärme abgegebenwird.
    [0052] Beidem Wärmepumpentyp-Heißwasserversorgungssystemgemäß der Ausführungsform,die vorstehend beschrieben wurde, enthält der verdampfende Wärmetauscher 24 denLuft-Wärmetauscher 24a undden Kühlwasserwärmetauscher 24b,wobei durch einen von diesen das Kältemittel, wie gewünscht, strömt. In demFall, in welchem das Hochtemperatur-Heißwasser aus dem hochdruckseitigen Wärmetauscher 22 abgegebenwird, kann deshalb ein Betrieb erzielt werden, der so effizientwie in dem Stand der Technik ist, indem das Kältemittel zu dem Luft-Wärmetauscher 24a passiert.
    [0053] DurchPassieren des Kältemittelszu dem Kühlwasser-Wärmetauscher 24b,wie gewünscht, absorbiertdas KältemittelWärme vonder Sole, so dass die Sole gekühltwird, um die Niedrigtemperatur-Sole abzugeben. Ohne die Betriebs-Effizienz zum Abgebendes Heißwasserszu reduzieren, kann deshalb die Sole mit der Kühlwirkung abgegeben werden.
    [0054] Auchkann der Aufbau des Kühlwasser-Wärmetauschers 24b,in welchem die Kältemittelströmung ingegenüberliegenderBeziehung zu der Sole-Strömungist, die beste Wärmetausch-Effizienz desKühlwasser-Wärmetauschers 24b erzielen.Des weiteren kann mit Blick auf die Tatsache, dass der Kühlwasser-Zirkulationspfad 30 denKühlwassertank 31 zurIsolierung und Speicherung der gekühlten Sole enthält, diedurch Durchtritt des Kältemittels durchden Kühlwasser-Wärmetauscher 24b gekühlte Solein dem Kühlwassertank 31 gespeichertwerden.
    [0055] Wenndie Sole, welche durch den Kühlwasser-Wärmetauscher 24b gekühlt wurde,in dem Kühlwassertank 31 isoliertund gespeichert wird, strömt dasKältemittelvon dem Druckreduzierungsmittel 23b unter einem Druck,welcher mit einer niedrigeren Verdampfungstemperatur im Zusammenhangsteht, als wenn das Kältemittelvon dem Druckreduzierungsmittel 23a zu dem Luft-Wärmetauscher 24a strömt. Während einerSommernacht, wenn es gewünschtwird, die Niedrigtemperatur-Sole zu verwenden, erreicht die Atmosphärentemperaturbeispielsweise etwa 25 °C.Bei dieser Temperatur ist die Verdampfungstemperatur des Luft-Wärmetauschers 24a,welche währenddes Abgebens des Heißwassersohne Reduzierung der Betriebs-Effizienz erzielt werden kann, etwa15 bis 17 °C.Diese Temperatur kann keine hinreichende Kühlwirkung erzielen.
    [0056] Indem Fall, in welchem das gekühlteWärmeübertragungsmediumisoliert und gespeichert wird, kann eine Niedrigtemperatur-Soleerhalten werden, indem eine untere Verdampfungstemperatur (etwa –10 bis10 °C) erzieltwird. Gleichzeitig kann die Niedrigtemperatur-Sole in dem Kühlwassertank 31 gespeichertwerden.
    [0057] Indem WärmepumpenkreisC einschließlich desKompressors 21, des hochdruckseitigen Wärmetauschers 22, derDruckreduzierungsmittel 23a, 23b, des verdampfendenWärmetauschers 24 unddes Sammlers 25, wird die Abgabetemperatur des Kompressors 21 sogarnoch weiter erhöht,indem der Dampfkompressionskreis in dem superkritischen Bereichgestartet wird und das Heißwassererhitzt wird, welches durch den hochdruckseitigen Wärmetauscher 22 strömt. Somitwird die Heizleistung des hochdruckseitigen Wärmetauschers 22 zumAbgeben des Hochtemperatur-Heizmediums verbessert, was zu einerverbesserten Betriebs-Effizienz des Wärmepumpenkreis C führt.
    [0058] DerWärmepumpenkreisC verwendet Kohlendioxid als ein Kältemittel. Die Verwendung von Kohlendioxidals Kältemittelerhöhtdie Abgabetemperatur des Kompressors 21, wodurch die Heizleistungdes hochdruckseitigen Wärmetauschers 22 verbessertwird.
    [0059] Beider vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist das Dreiwegeventil 27 stromaufwärts derDruckreduzierungsmittel 23a, 23b angeordnet. DieErfindung ist jedoch nicht auf diese Zusammenstellung beschränkt unddas Dreiwegeventil 27 kann alternativ, wie in 2 gezeigt ist, zwischendem Luft-Wärmetauscher 24a/demKühlwasser-Wärmetauscher 24b unddem Sammler 25 mit gleicher Wirkung angeordnet werden.
    [0060] Alseine weitere Alternative kann ein Ein-Aus-Ventil stromaufwärts oderstromabwärtsjedes der Wärmetauscher,Luft-Wärmetauscher 24a undKühlwasser-Wärmetauscher 24b,anstelle des Dreiwegeventils 27 angeordnet werden. Aufdiese Weise wird eines der Ein-Aus-Ventile gewünschtenfalls geöffnet, umdas Kältemitteldurch einen der Wärmetauscher,Luft-Wärmetauscher 24a undKühlwasser-Wärmetauscher 24b,durchtreten zu lassen.
    [0061] Ebensokann, anders als in der vorstehenden Ausführungsform, in welcher diein dem Kühlwassertank 31 isolierteund gespeicherte Sole fürdas Kältereservoir 36 verwendetwird, das Trinkwasser als eine Wärmequellefür denPunktkühleroder den Wasserkühlerzum Kühlendes Leitungswassers verwendet werden.
    [0062] Desweiteren wird bei der vorstehenden Ausführungsform die Erfindung aufden WärmepumpenkreisC angewandt, welcher eine superkritische Wärmepumpe enthält, welcheein Kältemittelwie ein Kohlendioxid verwendet. Dennoch ist die vorliegende Erfindungauch auf einen gewöhnlichenWärmepumpenkreis anwendbar,welcher Fluorchlorkohlenwasserstoff oder ein alternativer Fluorchlorkohlenwasserstoffals ein Kältemittelverwendet.
    [0063] Während dieErfindung unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen beschrieben wurde,welche zum Zwecke der Darstellung ausgewählt wurden, sollte ersichtlichsein, dass zahlreiche Modifikationen durch Fachleute an dieser ausgeführt werdenkönnen,ohne von dem grundlegenden Konzept und dem Zweck der Erfindung abzuweichen.
    权利要求:
    Claims (8)
    [1] Wärmepumpentyp-Heißwasserversorgungssystem,umfassend: einen Kompressor (21) zum Komprimiereneines Kältemittels; einenhochdruckseitigen Wärmetauscher(22) zum Wärmetauschzwischen einem Hochdruck-Kältemittel,welches von dem Kompressor (21) abgegeben wird und Fluidzur Lieferung von Heißwasser; einDruckreduzierungsmittel (23a, 23b) zum Dekomprimierendes Kältemittels,welches aus dem hochdruckseitigen Wärmetauscher (22) ausströmt; einenverdampfenden Wärmetauscher(24) zum Verdampfen des Kältemittels, welches aus demDruckreduzierungsmittel (23a, 23b) ausströmt; einenSammler (25); und eine Kältemittelleitung zum Verbindendes Kompressors (21), des hochdruckseitigen Wärmetauschers (22),des Druckreduzierungsmittels (23a, 23b), des verdampfendenWärmetauschers(24) und des Sammlers (25) in dieser Reihenfolgein einem Ring; wobei Hochtemperatur-Heißwasser abgegeben wird, indemdas Fluid zur Lieferung von Heißwasserdurch den hochdruckseitigen Wärmetauscher(22) durchtritt; dadurch gekennzeichnet, dass derverdampfende Wärmetauscher(24) einen Luft-Wärmetauscher(24a) zum Bewirken, dass das Kältemittel Wärme von der Atmosphäre durchWärmetauschzwischen dem dekomprimierten Kältemittelund der Atmosphäreabsorbiert, und einen Kühlwasser-Wärmetauscher(24b) enthält,zum Bewirken, dass das KältemittelWärme voneinem Wärmeübertragungsmediumdurch Wärmetauschzwischen dem dekomprimierten Kältemittelund dem Wärmeübertragungsmediumabsorbiert; und dass das von dem Druckreduzierungsmittel (23a, 23b) ausströmende Kältemittelin der Lage ist, in einen aus Luft-Wärmetauscher (24a)und Kühlwasser-Wärmetauscher (24b)wie gewünschtausgewähltenWärmetauscherzu strömen.
    [2] Wärmepumpentyp-Heißwasserversorgungssystemgemäß Anspruch1, wobei das Kältemittelvon dem Druckreduzierungsmittel (23a) durch den Luft-Wärmetauscher (24a)strömtund der Druck reduziert wird, um eine solche Verdampfungstemperatursicherzustellen, dass eine hohe Betriebs-Effizienz des Druckreduzierungsmittels(23a) hergestellt wird, falls das Hochtemperatur-Heißwasserabgegeben wird, indem das Fluid zur Lieferung von Heißwasser durchden hochdruckseitigen Wärmetauscher(22) durchtritt.
    [3] Wärmepumpentyp-Heißwasserversorgungssystemgemäß Anspruch1, wobei der Kühlwasser-Wärmetauscher(24b) derart aufgebaut ist, dass der Kältemittelstrom von dem Druckreduzierungsmittel(23b) und des Wärmeübertragungsmediumsin gegenüberliegenderBeziehung zueinander sind, und wobei ein Kühlwasser-Zirkulationspfad (30),welcher zum Durchtritt des Wärmeübertragungsmediums durchden Kühlwasser-Wärmetauscher(24b) vorgesehen ist, einen Kühlwassertank (31)zur Isolierung und Speicherung des Wärmeübertragungsmediums enthält, welchesdurch den Kühlwasser-Wärmetauscher (24b)gekühltwurde.
    [4] Wärmepumpentyp-Heißwasserversorgungssystemgemäß Anspruch3, wobei falls das Wärmeübertragungsmedium,welches durch den Kühlwasser-Wärmetauscher (24b)gekühltwurde, in dem Kühlwassertank(31) isoliert und gespeichert wird, das Kältemittelvon dem Druckreduzierungsmittel (23b) durch den Kühlwasser-Wärmetauscher(24b) unter dem Druck des Druckreduzierungsmittels (23b) strömt, welcherzu einer niedrigeren Verdampfungstemperatur gehört, als in dem Fall, in welchemdas Kältemittelvon dem Druckreduzierungsmittel (23a) zu dem Luft-Wärmetauscher(24a) strömt.
    [5] Wärmepumpentyp-Heißwasserversorgungssystemgemäß Anspruch4, wobei der Kühlwasser-Wärmetauscher(24b) ein aus Trinkwasser und Sole ausgewähltes Mediumals ein Wärmeübertragungsmediumdurchtreten lässt,das gekühlteNiedrigtemperatur-Kühlwasserin dem Kühlwassertank (31)isoliert und speichert und, falls gefordert, eine Isolierung, einKühlenoder einen Kälteerzeugungsbetriebunter Verwendung des Niedrigtemperatur-Kühlwassers ausführt.
    [6] Wärmepumpentyp-Heißwasserversorgungssystemgemäß Anspruch1, wobei der Luft-Wärmetauscher(24a) und der Kühlwasser-Wärmetauscher(24b) jeweils in jedem Pfad vorgesehen ist, welcher aneiner stromabwärtigen Seitedes hochdruckseitigen Wärmetauschersunterteilt ist, und das Druckreduzierungsmittel (23a, 23b) jeweilsan stromaufwärtigenSeiten des Luft-Wärmetauschers(24a) und des Kühlwasser-Wärmetauschers(24b) in jeder der geteilten Pfade angeordnet ist, und wobeider Ventil-Öffnungsgraddes Druckreduzierungsmittels (23a, 23b) derarteingestellt ist, dass die Verdampfungstemperatur des Luft-Wärmetauschers (24a)und des Kühlwasser-Wärmetauschers(24b) unterschiedlich zueinander sind.
    [7] Wärmepumpentyp-Heißwasserversorgungssystemgemäß einemder Ansprüche1 bis 6, wobei der Wärmepumpenkreis(C), welcher den Kompressor (21), den hochdruckseitigenWärmetauscher(22), das Druckreduzierungsmittel (23a, 23b),den verdampfenden Wärmetauscher(24) und den Sammler (25) enthält, derart vorgesehen ist,dass ein Dampfkompressionskreis in einem superkritischen Bereich gestartetwird, wodurch das Fluid zur Lieferung von Heißwasser erhitzt wird, welchesdurch den hochdruckseitigen Wärmetauscher(22) strömt.
    [8] Wärmepumpentyp-Heißwasserversorgungssystemgemäß Anspruch7, wobei das Kältemittelfür denWärmepumpenkreis(C) Kohlendioxid ist.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2010-03-25| 8139| Disposal/non-payment of the annual fee|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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