УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ТЕРМОТРАНСФОРМАТОРНОЙ УСТАНОВКОЙ Российский патент 1994 года по МПК F24J3/00 

Изобретение относится к энергетике, в частности к установкам тепло- и хладоснабжения с применением термотрансформаторов - компрессионных теплонасосных установок (ТНУ).

Известно устройство управления термотрансформаторной установкой, содержащее несколько (два) элементарных насосов с компрессорным агрегатом, конденсатором и испарителем, расположенным в потоке воздуха от общего реверсивного вентилятора, которое при обледенении испарителя на пути движения потока воздуха останавливает, изменяет направление вращения вентилятора (направление потока воздуха) и останавливает компрессорный агрегат с целью размораживания испарителя с помощью наружного воздуха. Затем осуществляется повторное включение указанного компрессионного агрегата для обледенения испарителя другого теплового насоса.

Это выбранное в качестве прототипа устройство содержит детекторы обледенения и оттайки, соединенные с управляющим блоком.

Недостаток известного устройства заключается в том, что оно не обеспечивает эффективного оттаивания. Поочередное оттаивание обмерзающих испарителей путем реверсирования потока воздуха затруднительно использовать в установках кондиционирования воздуха.

Цель изобретения - повышение эффективности работы термотрансформаторной установки.

Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит два блока совпадений, формирователь сдвига и сдвиговый регистр, причем детекторы оттайки соединены с первыми входами первого блока совпадений, выходы которого соединены с входами формирователя сдвига, соединенного со сдвиговым регистром, выходы которого подсоединены к вторым входам первого блока совпадений и первым входам второго блока совпадений, к вторым входам которого присоединены детекторы обледенения и выходы которого подсоединены к блоку переключающих устройств.

На фиг. 1 схематически представлена термотрансформаторная установка; на фиг. 2 - блок-схема устройства управления термотрансформаторной установкой; на фиг. 3 - пример выполнения устройства.

Устройство управления термотрансформаторной установкой 1, содержащей несколько реверсивных элементарных термотрансформаторов 2.1-2. n, каждый с компрессионным агрегатом 3, конденсатором 4, испарителем 5 и четырехходовым клапаном 6 (фиг. 1), содержит детекторы 7 оттайки испарителей 5 каждого элементарного термотрансформатора 2 (детектор 7.1 соответствует термотрансформатору 2.1 и т. д. ), первый блок 8 совпадений (состоит из схем совпадений 8.1, 8.2 и т. д. ), формирователь 9 сдвига, сдвиговый регистр 10, второй блок 11 совпадений (состоит из схем совпадений 11.1, 11.2. . . 11. n соответственно), блок 12 переключающих устройств (состоит из переключающих устройств 12.1, 12.2. . . 12. n соответственно) положений четырехходовых клапанов 6 и детекторы 13 обледенения испарителей 5 каждого элементарного термотрансформатора 2 (детектор 13.1 соответствует термотрансформатору 2.1. и т. д. ). Детекторы 7 оттайки соединены с соответствующими первыми входами первого блока 8 совпадений (детектор 7.1 - с первым входом схемы совпадения 8.1 и т. д. ). Выходы схем совпадений 8.1, 8.2. . . 8. n первого блока 8 совпадений соединены с входами формирователя 9 сдвига, соединенного со сдвиговым регистром 10. Выходы регистра 10 подсоединены к вторым входам схем совпадений 8.1, 8.2. . . 8. n первого блока 8 совпадений и первым входам схем совпадений 11,1, 11.2. . . 11. n второго блока 11 совпадений. К вторым входам схем совпадений блока 11 подсоединены детекторы обледенения. Выходы схем совпадений блока 11 подсоединены к соответствующим устройствам 12.1, 12.2. . . 12. n блока 12 переключающих устройств.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с выходов сдвигового регистра 10, подающийся на входы схем совпадений 11.1, 11.2. . . 11. n второго блока 11 совпадений, обеспечивает последовательное разрешение подачи выходного сигнала с детекторов 13 обледенения (13.1, 13.2. . . 13. n) на выход соответствующих схем совпадений 11.1, 11.2. . . 11. n второго блока 11 совпадений и далее на соответствующие входы переключающих устройств 12.1, 12.2. . . 12. n блока 12 переключающихся устройств. Таким образом, при разрешающем сигнале сдвигового регистра 10 на входах схем совпадений 8.1 и 11.1 первого 8 и второго 11 блоков совпадений соответственно (при этом на аналогичных входах 8.2, 8.3. . . 8. n и 11,2, 11.3. . . 11. n запрещающий сигнал) сигнал с выхода детектора 13.1 обледенения испарителя 5.1 термотрансформатора 2.1 подается на второй вход схемы совпадений 11.1 второго блока 11 совпадений, на выходе которой (схемы совпадений 11.1) формируется сигнал, поступающий на вход переключающего устройства 12.1 блока 12 переключающих устройств. При этом четырехходовой клапан 6.1 переключается и осуществляет реверсирование термотрансформатора 2.1 (испаритель работает в режиме конденсатора, т. е. осуществляется оттайка).

По окончании оттайки сигнал с выхода детектора 7.1 оттайки подается на вторые входы схемы совпадений 8.1 и переключающего устройства 12.1 соответственно. При этом четырехходовой клапан 6.1 вновь переключается и осуществляет повторное реверсирование термотрансформатора 2.1 (испаритель работает в режиме испарителя), а на выходе схемы совпадений 8.1 формируется сигнал, который подается на вход формирователя 9 сдвига. На выходе последнего формируется сигнал, поступающий на вход сдвигового регистра 10, который переключается и выдает разрешающий сигнал на входы схем совпадений 8.2 и 11.2 первого 8 и второго 11 блоков совпадений. Таким образом осуществляется оттайка испарителей 5 (5.1, 5.2. . . 5. n) элементарных термотрансформаторов 2 (2.1, 2.2. . . 2. n) последовательным их реверсированием.

Устройство управления термотрансформаторной установкой 1 может быть выполнено, например, как это показано на фиг. 3.

Схемы совпадений 8.1, 8.2. . . 8. n первого блока 8 совпадений выполнены в виде элементов 2И, количество которых n равно количеству элементарных термотрансформаторов 2. Аналогично выполнен второй блок 11 совпадений. Формирователь 9 сдвига выполнен из последовательно соединенных логических элементов, например, четырех, ИЛИ 14 теpмотрансформаторной установки 1, состоящей из четырех элементарных термотрансформаторов 2, инверсии НЕ 15,2И 16 и линии задержки в виде RC-цепочки - резистора 17 и конденсатора 18. Сдвиговый регистр 9 для указанного примера может быть выполнен в виде четырехразрядного универсального сдвигового регистра 19 (например, К 155ИР1).

Переключающие устройства 12.1, 12.2. . . 12. n блока 12 переключающих устройств представляют собой группу RS-триггеров 20, выходы которых соединены с полностью управляемыми тиристорами 21, осуществляющими переключение положений четырехходовых клапанов 6 подачей или отключением напряжения питания на катушки управления 22 указанных клапанов.

Устройство повышает эффективность работы термотрансформаторной установки, так как, во-первых, параметры воздуха, поступающего в помещение, при конденционировании его указанным способом изменяются незначительно, что и является конечной целью при кондиционировании воздуха в помещении, во-вторых, в целом термотрансформаторная установка работает беспрерывно, т. е. не требуется технологического перерыва на оттайку, временные требования на который ограничены рядом стандартов на указанное оборудование, в-третьих, средний коэффициент преобразования термотрансформаторной установки выше, чем в прототипе.

Устройство управления трансформаторной установки легко технически реализуется, т. е. не вызывает сомнение его промышленное изготовление. (56) Заявка ЕПВ N 0041911, кл. F 24 J 3/04, 1981.

Использование: энергетика, в частности тепло-и хладоснабжение с применением термотрансформаторов компрессионных теплонасосных установок. Сущность изобретения: устройство содержит два блока 8 и 11 совпадений, формирователь 9 сдвига и сдвиговой регистр 10, причем детекторы 7 оттайки соединены с первыми входами первого блока 8 совпадений, выходы которого соединены с входами формирователя 9 сдвига, соединенного со сдвиговым регистром 10, выходы которого подсоединены к вторым входам первого блока 8 совпадений и первым входам второго блока 11 совпадений, к вторым входам которого подсоединены детекторы 13 обледенения и выходы которого подсоединены к блоку 12 переключающих устройств. 3 ил.

УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ТЕРМОТРАНСФОРМАТОРНОЙ УСТАНОВКОЙ, содержащее детекторы обледенения и детекторы оттайки, соединенные с управляющим блоком, и блок переключающих устройств, соединенный с клапанами, отличающееся тем, что оно содержит два блока совпадений, формирователь сдвига и сдвиговой регистр, причем детекторы оттайки соединены с первыми входами первого блока совпадений, выходы которого соединены с входами формирователя сдвига, соединенного со сдвиговым регистром, выходы которого подсоединены к вторым входам первого блока совпадений и к первым входам второго блока совпадений, к вторым входам которого подсоединены детекторы обледенения и выходы которого подсоединены к блоку переключающих устройств.