Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ТЕПЛОВОЙ НАСОС
ТЕПЛОВОЙ НАСОС

ТЕПЛОВОЙ НАСОС

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: теплоснабжение, системы централизованного и автономного теплоснабжения. Сущность изобретения: хладагент совершает рабочий парожидкостной цикл, проходя последовательно компрессор 1, конденсатор 2, постконденсатор 8, дроссельный вентиль и испаритель 4. Компрессор 1 размещен внутри теплоизолированного кожуха 6 с теплообменников 7, причем постконденсатор 8 и теплообменник 7 последовательно включены перед испарителем 4 в магистраль 5 низкопотенциального источника тепла. 2 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2008582
Класс(ы) патента: F25B29/00
Номер заявки: 4803040/06
Дата подачи заявки: 19.03.1990
Дата публикации: 28.02.1994
Заявитель(и): Московский энергетический институт
Автор(ы): Мартынов А.В.; Разумовский А.В.; Синицын Г.Я.; Шильдкрет В.М.
Патентообладатель(и): Мартынов Аркадий Владимирович; Разумовский Андрей Витальевич; Синицын Георгий Яковлевич; Шильдкрет Виктор Меерович
Описание изобретения: Изобретение относится к теплоснабжению и может быть использовано в системах централизованного и автономного теплоснабжения.
Известна теплонасосная установка для одновременного производства холодной и горячей воды, в которой исходный поток воды разделяется на две части, одна из которых поступает на охлаждение в испаритель, другая - на нагрев в конденсатор (ТН) [1] .
Недостатком предложенного схемного решения является ограниченная область применения вследствие малой разности температур нагреваемой и охлаждаемой воды.
Известен также тепловой насос, содержащий компрессор, конденсатор, испаритель, регенеративный теплообменник, дроссельный вентиль, магистрали системы теплоснабжения и низкопотенциального источника тепла [2] .
Недостатком подобного теплового насоса является повышение расхода энергии на привод компрессора при включении в схему регенеративного теплообменника с целью предохранения компрессора от попадания капель жидкого хладагента.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному устройству является выбранный в качестве прототипа тепловой насос [3] , содержащий компрессор, конденсатор, испаритель, дроссельный вентиль, магистрали системы отопления и низкопотенциального источника тепла.
Недостатком подобного теплового насоса является повышенный расход энергии на привод компрессора вследствие значительной разности температур кипения и конденсации хладагента.
Целью изобретения является повышение энергетической эффективности теплового насоса путем снижения расхода энергии на привод компрессора.
Это достигается тем, что тепловой насос, содержащий включенные в замкнутый циркуляционный контур рабочего тела компрессор, конденсатор, дроссельный вентиль и испаритель с магистралью низкопотенциального источника тепла, дополнительно содержит теплоизолированный кожух с размещенным внутри него теплообменником и постконденсатор в контуре рабочего тела, причем компрессор размещен внутри теплоизолированного кожуха, а постконденсатор и теплообменник последовательно включены перед испарителем в магистраль низкопотенциального источника тепла.
На фиг. 1 представлена принципиальная схема предложенного теплового насоса; на фиг. 2 - lg p, h-диаграмма изменения состояния рабочего тела (хладагента) в термодинамическом цикле теплового насоса.
Тепловой насос содержит компрессор 1, конденсатор 2, дроссельный вентиль 3, испаритель 4 с магистралью низкопотенциального источника тепла 5, теплоизолированный кожух 6 с размещенным внутри него теплообменником 7 и постконденсатор 8 в контуре рабочего тела, а также магистраль системы теплоснабжения 9.
Тепловой насос работает следующим образом.
Сухой насыщенный пар хладагента давлением pо и температурой t1 поступает в компрессор 1, где происходит его сжатие с отдачей тепла в теплоизолированном кожухе 6, теплоносителю в магистрали низкопотенциального источника тепла 5 до давления pк и температуры t2 в теплообменнике 7. В конденсаторе 2 осуществляется конденсация хладагента при постоянном давлении pк за счет отдачи тепла теплоносителю в магистрали системы теплоснабжения 9. Жидкий хладагент при температуре t3 поступает в постконденсатор 8, установленный перед дроссельным вентилем 3, где охлаждается до температуры t4, нагревая теплоноситель в магистрали низкопотенциального источника тепла, поступающий затем на нагрев в теплообменник 7. В дроссельном вентиле 3 осуществляется дросселирование потока хладагента до давления pо и температуры t5 = t1. Затем жидкий хладагент в испаритель 3, где кипит при постоянном давлении pо при подводе тепла от теплоносителя в магистрали низкопотенциального источника тепла, поступающего от теплообменника 7.
На фиг. 2 термодинамический цикл теплового насоса с постконденсатором и теплообменником показан сплошной линией, а без них - штриховой. Точка 1 и 1I соответствуют состояния насыщенного пара хладагента на входе в компрессор, точкам 2 и 2I - перегретого пара хладагента на выходе из компрессора, 3 и 3I - жидкого хладагента на выходе из конденсатора, 4 - жидкого хладагента на выходе из постконденсатора, 5 и 4I - влажного пара хладагента на входе в испаритель.
Как показывает сопоставительный анализ lg p, h-диаграмм изменения состояния хладагента в термодинамическом цикле теплового насоса, включение в схему постконденсатора и теплообменника сопровождается повышением температуры теплоносителя на входе в испаритель за счет подвода тепла от высокотемпературного жидкого хладагента после конденсатора и от перегретого пара хладагента в компрессоре, что способствует повышению температуры кипения в испарителе. При этом происходит уменьшение разности температур конденсации и кипения хладагента и степени сжатия хладагента в компрессоре, что приводит к снижению расхода энергии на привод компрессора и повышению энергетической эффективности теплового насоса. Уменьшение внутренней удельной работы lв = h2 - h1 компрессора при включении в схему теплового насоса постконденсатора и теплообменника составляет 35-45% , увеличение коэффициента трансформации μ теплового насоса 65-75% , повышение температуры кипения хладагента и уменьшению разности температур конденсации и кипения хладагента 8-12оС при постоянстве тепловой мощности Qк = h2 - h1 = h2I - h3I = Qк1 конденсатора теплового насоса. (56) Патент ФРГ N 2554441, кл. F 25 B 29/00, 1979.
Е. Я. Соколов и В. М. Бродянский. Энергетические основы трансформации тепла и процессов охлаждения, М. : Энергоиздат, 1981.
Е. И. Янтовский и Ю. В. Пустовалов. Парокомпрессорные теплонасосные установки. М. : Энергоиздат, 1982, с. 41.
Формула изобретения: ТЕПЛОВОЙ НАСОС, содержащий включенные в замкнутый циркуляционный контур рабочего тела компрессор, конденсатор, дроссель и испаритель с магистралью низкопотенциального источника тепла, отличающийся тем, что, с целью повышения энергетической эффективности путем снижения расхода энергии на привод компрессора, тепловой насос дополнительно содержит теплоизолированный кожух с размещенным внутри него теплообменником и постконденсатор в контуре рабочего тела, причем компрессор размещен внутри теплоизолированного кожуха, а постконденсатор и теплообменник последовательно включены перед испарителем в магистраль низкопотенциального источника тепла.