Тепловой насос Советский патент 1983 года по МПК F25B9/00 F25B13/00 F25B27/00 

00 оо vi

ел

со

Изобретение относится к теплотехнике, а точнее к тепловым насосам, в которых осуществляется газовый цикл с помощью электрохимического термотрансформатора.

Известны тепловые насосы, содержащие газовый циркуляционный контур и последовательно установленные в нем ячейки низкого и высокого . давления электрохимического компрессора, первая полость двухполостного теплообменника-регенератора, ячейки высокого и низкого давления электрохимического детандера и вторая полость тЪплообменника-регенератора, причем ячейка высокого давления детандера подключена к источнику тепла низког потенциала f1.

К недостаткам извест ных тепловых насосов относится их низкая экономичность , вследствие.невозможности использования в качестве источника йизкопотенциального тепла солнечной энергии, из-за отсутствия необходимых устройств.

Цель изобретения - повышение экономичности путем использования в качестве источника тепла низкого потециала солнечной энергии.

Указанная цель достигается тем, что в тепловом насосе, содержащем газовый циркуляционный контур и последовательно установленные в нем ячейки низкого и высокого давления электрохимического компрессора, первую полость двухполостного теплообменника-регенератора, ячейки высокого и низкого давления электрохимического детандера и вторую полость теплообменника-регенератора, причем ячейка высокого давления детандера подключена к источнику тепла низкого потенциала, ячейка высокого давления детандера имеет со стороны солнечного излучения прозрачную стенку с наклонными зеркальными отражателями по периметру, а обе ячейки компрессора оребрены и заполнены металлическим сетчат№-1 материалом.

На чертеже схематично представлен предлагаемый тепловой насос.

Он содержит газовый циркуляционный контур и последовательно установленные в нем ячейку 1 низкого давления и ячейку 2 высокого давления электрохимического компрессора 3, первую полость 4 теплообменникарегенератора 5, ячейку 6 высокого давления и ячейку 7 низкого давления детандера 8, вторую полость 9 теплообменника-регенератора 5, труб провод 10, прозрачная стенка 11 в ячейке б детандера 8, наклонные зеркальные отражатели 12, 13, 14

и 15, установленные по периметру стенки 11, оребрение 16 на., яч-ейках 1 и 2 компрессора 3 и металлический сетчатый материал 17 в этих ячейках 1 и 2.

Кроне,этого на чертеже показан электросоединительные провода 18 пористых электродов 19 и 20, соответственно размещенные со своими мембранами 21 м 22 в компрессоре 2 и в детандере 8, реостат 23, регулирующий электронапряжение электрического тока, и стенка 24 детандера 8.

Тепловой насос работает следующим образом.

Газ, циркулирующий по трубопро одам 10, нагревается солнечной энергией, фокусируемой зеркальными отражателями 12, 13, 14 и 15 через прозрачную стенку 11 на электродах 20 и мембране 22 детандера 8. Электрохимическая реакция, проходящая в детандере, происходит с поглощением тепла, вследствие чего газ расширяется изотермически от высокого давления в ячейке 6 детандера 8 до низкого давления в его ячейке 7. Далее газ низкого давления поступает через полость 9 теплообменникарегенератора 5 в ячейку 1 компрессора 2, в котором электрохимическая реакция происходит с выделением тепла. При этом происходит.изотермическое сжатие газа, который предварительно нагревается в теплообменнике-регенераторе 5 горячим потоком газа высокого давления, циркулирующим из ячейки 2 компрессора, через полость 4 теплообменника-регенератора 5 в ячейку б детандера 8. Тепло высокого потенциала отводится из компрессора 3 в нагреваемое помещение посредством металлического сетчатого материала 17 и оребрения 16. Сила тока, проходящая по проводам 18 и электродам 19 и 20 в компрессоре 3 и детандере 8, изменяется реостатом 23, чем плавно регулируются параметры теплового насоса.

Для уменьшения потери тепла де.тандером 8 его стенка 24, противоположная прозрачной стенке 11, выполняется из теплоизоляционного материала.

Экономическая эффективность предлагаемого теплового насоса выражается в снижении стоимости производимого тепла вследствие использования в качестве источника тепла низкого потенциала солнечной энергии, значительно повышающей коэффициент преобразования всего теплового насоса в целом.

ТЕПЛОВОЙ НАСОС, содержащий газовый циркуляционный контур и последовательно установленные в нем ячейки низкого и высокого давления электрохимического компрессора, первую полость двухполостного теплообменника-регенератора , ячейки высокого и низкого давления электрохимического детандера и BTOpsno по- . лость теплообменника-регенератора, причем ячейка высокого давления детандера подключена к источнику тепла низкого потенциала, о т л ичаюцийся тем, что, с целью повьайения экономичности путец использования в качестве источника тепла низкого потенциала солнечной энергии, ячейка высокого давления детандера имеет со стороны солнечного излучения прозрачную стенку с наклонными зеркальными отражателями по периметру, а обе ячейки компрессора оребрены и заполнены металлическим j,j сетчатьм материалом.в (О с