Теплонасосная каскадная установка Советский патент 1986 года по МПК F25B7/00 F25B29/00 

Изобретение относится к холодильной технике, в частности к теплонасосным установкам, предназначенным для отопления и кондиционирования зданий. Цель изобретения - снижение энергопотребления и расширение функциональных возможностей при работе верхнего каскада на соленой воде. На чертеже представлена принцициальная схема предлагаемой теплонасосной каскадной установки. Теплонасосная каскадная установка содержит нижний каскад с испарителем 1, компрессором 2, конденсатором 3 и дросселем 4. Через испаритель 1 проходит линия 5 подвода воды от низкопотенциального источника тепла. Конденсатор 3 нижнего каскада представляет собою конденсаторподогреватель, расположенный между каскадами. Верхний каскад включает компрессор 6, работающий на парах воды, нагреватель 7, выполняющий дл этого каскада функцию конденсатора паров воды, и камеру 8 барометричес кого вскипания, вход которой через дроссель 9 соединен с выходом подогревателя 10. Паровой выход камеры 8 связан с входом компрессора 6, вы ход которого соединен с входом нагр вателя 7. К выходу нагревателя 7 подключен трехходовой двухпозиционньш.кран 11, к которому подсоединен линия 12 слива дистиллята, проходящая через регенеративный теплообменник 13. Жидкостный выход камер 8 через насос 14 подключен к контуру верхнего каскада после крана 11 и к линии 15 слива рассола, имеющей вентиль 16. При этом линия 15 проходит через регенеративный тепло 0бменник 17. К КОНТУРУ верхнего кас када перед дросселем 9 подключена лини 18 подачи соленой воды (исходной воды), имеющая вентиль 19 и проходяща через регенеративные.теплообменники 17 и 13. Отопительный контур связан с верхним каскадом через нагревател 7 и подключен к упомянутому каскаду непосредственно через трехходовые краны 20-23 с возможностью паралель ного включения потребителей тепла отопительной системы .24 и системы 25 горячего водоснабжения - с нагре вателем 7 или конденсатором 3. Для этого краны 20-23 снабжены устройством синхронного переключения. 76 В качестве источника низкопотенциального тепла может быть использована морская вода, вода из скважины или теплоноситель из системы кондиционирования здания. В качестве рабочего вещества нижнего каскада используется хладон, а в верхнем каскаде - вода. Отопительный контур между его потребителями тепла дополнительно содержит вентиль 26. Теплонасосная каскадная установка работают следующим образом. Зимой, когда отопительные нагрузки максимальны, для нужд отопления работают оба каскада установки. Для этого вода от источника низкопотенциального тепла по линии 5 поступают к испарителю 1 нижнего каскада. Рабочее вещество в испарителе 1 нагревателя, испаряется и поступает в компрессор 2, где сжимается, повышая свой потенциал, и конденсируется затем в конденсаторе 3, после чего через дроссель 4 снова поступает в испаритель. В зимнее время вентили 16, 19 закрыты. Краны 11, 20-23 установлены .в положение 3. Циркулирующая в верхнем каскаде вода отбирает тепло от конденсатора 3 при высоком давлении, .нагревается и поступает в дроссель 9, где происходит снижение давленияJ после чего вода попадает в камеру 8. Компрессор 6 создает в камере 8 разрежение, в результате чего вода вскипает и пары ее, сжатые в компрессоре 6, поступает в нагреватель 7, где они, отдавая тепло в отопительный контур, конденсируются. Неиспаривлгаяся в камере 8 вода насосом 14 подается в контур верхнего каскада, в котором смешивается с конденсатором из нагревателя 7. Образовавшаяся смесь поступает в нагреватель 10 конденсатора 3. Циркулирующая в отопительном контуре вода, отбирает высокопотенциальное тепло от нагревателя 7 и подается к потребителям тепла, при этом вентиль 26 открыт и горячая вода поступает как в отопительную систему 24, так и в систему 25 горячего водоснабжения. В переходные отопительные периоды нагрузки снижаются вследствие повышения наружной температуры воздуха. В связи с этим необходимо регулировать вырабатываемую для отопления тепловую мощность. Это можно

1. ТЕШЮНЛСОСНАЯ КАСКАДНАЯ УСТАНОВКА, содержащая нижний каскад и отопительный контур, связанные соответственно через конденсатор и нагреватель с верхним каскадом, включающим также компрессор и дроссель, отличающаяся тем, что, с целью снижения энергопотребления и расширения функцирнальньпс возможностей при работе верхнего каскада на соленой воде, верхний каскад дополнительно содержит между нагревателем и конденсатором трехходовой двухпозиционный кран, а между дросселем и компрессором камеру барометрического вскипания с линией слива рассола, снабженной насосом, подключенным на выходе к верхнему каскаду между упомянутым краном и конденсатором, при этом к верхнему каскаду перед дросселем дополнительно подключена линия подачи соленой воды, а через трехходовой двухпозиционный кран - линия слива дистиллята, причем отопительный контур дополнительно соединен с верхним каскадом с возможностью параллельного включения потребителя тепла с нагревателем или конденсатором. i 2. Установка по п. 1, отли(Л С чающаяся тем, что она дополнительно содержит последовательно установленные в линии подачи соленой воды два регенеративных теплообменника, один из которых включен в линию слива рассола, а другой - в линию слива дистиллята.