Теплонасосная установка для универсального спортивного комплекса Советский патент 1985 года по МПК F25B29/00 F25B21/00 E04H3/10 

Изобретение относится к холодиль ной технике, в частности к теплонасосным установкам, применяемым для одновременного охлаждения и обогрев комплексных сооружений. Цель изобретения - снижение энер гопотребления и улучшение качества льда путем создания равномерного температурного поля на его поверхности. На фиг. 1 схематично представлен универсальный спортивный комплекс с размещенной в нем предлагаемой теплонасосной установкой, вид в пла не; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-В на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение В-В фиг. 1; на фиг. 5 - сечение Г-Г на фиг. 1. Теплонасосная установка для универсального спортивного комплекса состоит из охлаждающей и нагревательной панелей 1 и 2, которые соед нены между собой через регенератив ный теплообменник 3 магистралями 4 и 5 низкого и высокого давлений соо ветственно. Панели 1 и 2 выполнены в виде сосудов 6 прямоугольной формы, которые поярусно установлены двумя рядами в контакте один с другим непосредственно на основании катка и бассейна. Каждаш из сосудов разделен двумя горизонтальными пористьми электродами 7 и 8 с ионообменной электролитической мембраной между ними на полости 10 и 11 высокого и низкого давлений соответственно, которые подсоединены с Помощ коллекторов 12 к соответствугацим магистралям 5 и А. Верхняя стенка каждого сосуда 6 снабжена внутренни поперечными ребрами 13 жесткости, а нижняя и боковые стенки выполнены из теплоизоляционного материала, причем нижний электрод. 8 установлен на перфорированную перегородку 14, которая закреплена в боковых стенках сосудов 6. Кроме того, верхняя стенка каждого сосуда 6 нагреватель ной панели 2 снабжена продольным наружным оребрением 15 и установлен ной над ним перфорированной пластиной 16. Причем полости 10 высокого давления каждого сосуда 6 заполнены металлической сеткой 17. Верхние электроды 7 электрически соединены между собой, а нижние электроды 8 через реостат 18 подключены к источнику электропитания. В качестве рабочего тела в теплонасосной установке может быть использована смесь газов, например аммиака с водородом в нестехиометрическом составе, а в качестве мембраны 9 - пористый сухарь, пропитанный насыщенным водным раствором соли аммония с проводимостью по комплексному иону. Установка работает следующим образом. При подаче напряжения от источника питания на электроды 8 сосуды 6 охлаждающей панели 1 функционально работают как детандер с изотермическим процессом расширения газа, а сосуды 6 нагревательной панели 2 как компрессор с изотермическим процессом сжатия газа. Изотермическое расширение газа - хладагента при минимальной температуре цикла (температура льда) от исходного максимального давления до заданного минимального сопровождается отбором тепла от льда катка детандером. Это тепло, равное работе расширения газа-хладагента на заданном перепаде давлений, поглощается электродным блоком, включающим электроды 7 и 8 и мембрану 9. При этом сетка 17 обеспечивает качественный теплоотвод от льда к электродному блоку. Изотермическое сжатие газа-хладагента от заданного минимального давления до максимального осуществляется в компрессоре при максимальной температуре цикла (температура воды в бассейне) за счет подвода к электродам 7 и 8 электрической энергии, выработанной детандером, и от внещнего источника электропитания. Процесс сжатия сопровождается выделением тепла в электродном блоке комплессора, равного работе сжатия газа-хладагента на заданном перепаде давлений. Это тепло через сетку 17, верхнкяо стенку и продольное оребрение 15 передается воде бассейна. Для уменьшения Потерь тепла в цикле изобарические процессь охлаждения и нагрева газа-хладагента осуществляют в регенеративном теплообменнике 3.

1. ТЕШЮНАСОСНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ УНИВЕРСАЛЬНОГО СПОРТИВНОГО КОМШШКСА с искусственным катком и бассейном, содержащая охлаждающую и нагревательную панели соответственно для намрраживания льда и нагрева воды, которые соединены, между собой с образованием циркуляционного контура магистралями низкого и высокого давлений, отличающаяся тем, что, с целью снижения энергопотребления и улучшения качества льда путем создания равномерного температурного поля на его поверхности, панели выполнены в виде сосудов прямоугольной формы, поярусно установленных двумя рядами в контакте один с другим непосредственио на основании катка и бассейна, причем каждый из сосудов разделен двумя горизонтальными пористьми электродами с ионообменной электролитической мембраной между ними на полости высокого и низкого давлений, подсоединенными с помощью коллекторов к соответствующим магистралям. 2.Установка по п. 1, о т л ичающаяся тем, что у каждого сосуда верхняя стенка снабжена внутренними поперечными ребрами жесткости, нижняя и боковые выполнены из (/) теплоизоляционного материала, причем нижний из электродов установлен на С перфорированную перегородку, дополнительно закрепленную в боковых стенках сосуда. 3,Установка по п. 1, о т л ичающаяся тем, что верхняя стенка каждого яз сосудов нагреваОд тельной панели снабжена продольным со наружным оребрением и установленной над ним перфорированной пластиной.

(Iweu BHueifftyecmdeiwmo ката z

:/// / // f//:/ / //f// // / /y////y/ // y/////// ///x/,/. If W6

Д JTt t TnfT%.

,(Л Фи12 Помещение рАовательнога дассеина

to

(О

.X л. х-|. ... j -vx-v-i v -SjV V . -v iVALV i

4

J3

//////////////

П63106

в-в

Ю

ФигМ Г- г