Теплонасосная установка для универсального спортивного комплекса Советский патент 1986 года по МПК F25B29/00 F25B21/00 E04H3/10 

Изобретение относится к холодильной технике, в частности к теплонасосным установкам, применяемым для одновременного охлаждения и обогрева комплексных сооружений.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей комплекса при выполнении катка в виде замкнутой конькобежной дорожки и снижение энергозатрат.

На фиг. 1 схематично представлена теплонасосная установка для универсального спортивного комплекса, план; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1.

Теплонасосная установка содержит идентичные модули, каждый из которых включает в себя электрохимический компрессор 1 (для нагрева воды в бассейне) и электрохимический детандер 2 (для намораживания льда для конькобежной дорожки), и общий для всех модулей регенеративный теплообменник 3. Компрессор 1 и детандер 2 соединены магистралями 4 и 5 низкого и высокого давлений и выполнены в виде сосудов прямоугольной формы. В бассейне эти сосуды установлены в два ряда в контакте один с другим непосредственно на его основании. На катке эти сосуды на криволинейных участках дорожки выполнены в виде кольцевых секторов и установлены в один ряд вдоль дорожки.

Каждый сосуд разделен двумя горизонтальными пористыми электродами 7 и 8 высокого и низкого давлений с ионообменной электролитной мембраной 9 между ними на полости 10 и 11 высокого и низкого давлений, которые подсоединены с помощью коллекторов 12, выполненных в виде двух замкнутых кольцевых контуров на внутренней стороне дорожки для катка, к соответствующим магистралям 4 и 5. Верхняя стенка 13 каждого сосуда снабжена внутренними поперечными ребрами жесткости 14. Полость 10 высокого давления заполнена металлическим сетчатым материалом 15 и содержит поджимной вкладыщ 16. Нижние стенки 17 сосудов для катка выполнены двойными с ребрами 18 и замкнутыми воздушныМИ прослойками 19. Боковые стенки 20 выполнены из теплоизоляционного материала, причем нижний электрод 8 установлен на перфорированной перегородке 21, которая закреплена в боковых стенках 20.

Электроды высокого давления в модуле электрически соединены между собой, а электроды низкого давления через реостат подключены к источнику электропитания.

Теплонасосная установка работает следующим образом.

При подаче напряжения от источника питания к электрода.м панелей, которые выполнены в виде сосудов, последние функционируют соответственно как детандеры и компрессоры с изотермическими процессами расщирения и сжатия рабочего газа в них. Изотермическое расширение рабочего газа при минимальной температуре цикла (температура льда) от исходного максимального давления до заданного минимального сопровождается отбором тепла от льда кольцевой беговой дорожки детандером 2. Это тепло, равное работе расширения рабочего газа на заданном перепаде давлений, поглощается электродным блоком, включаюи1,им электроды 7 и 8 и мембрану 9. При этом

сетка 15 обеспечивает качественный теплоподвод от льда к электродному блоку. Изотермическое сжатие рабочего газа от заданного минимального давления до максимального осуществляется в компрессоре 1 при максимальной температуре цикла (темпера0 -pypg воды в бассейне) за счет подвода к электродам 7 и 8 электрической энергии, выработанной детандером, и от внещнего источника электроэнергии. Процесс сжатия сопровождается выделением тепла в электродном блоке компрессора, равного работе сжатия рабочего газа на заданном перепаде давлений. Это тепло через сетку 17, верхнюю стенку и продольное оребрение передается воде бассейна. Для уменьшения потерь тепла в цикле изобарические процес0 сы охлаждения и нагрева рабочего газа осуществляются в регенеративном теплообменнике 3. Воздушные прослойки под днищами сосудов катка снижают теплопритоки от земли к детандеру 2.

1. ТЕПЛОНАСОСНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ УНИВЕРСАЛЬНОГО СПОРТИВНОГО КОМПЛЕКСА с искусственным катком и бассейном, содержащая охлаждающую и нагревательную панели, которые соединены между собою с образованием циркуляционного контура магистралями низкого и высокого давлений, причем охлаждающая панель выполнена в виде системы сосудов, установленных в контакте один с другим непосредственно на основании катка и разделенных двумя горизонтальными пористыми электродами с ионообменной мембраной между ними на полости высокого и низкого давлений, подсоединенные с помощью коллекторов к соответствующим магистралям, отличающаяся тем, что, с целью расщирения функциональных возможностей комплекса при выполнении катка в виде замкнутой конькобежной дорожки, сосуды охлаждающей панели установлены в один ряд вдоль дорожки и на ее криволинейных участках имеют форму кольцевых секторов, а коллекторы сосудов охлаждающей панели выполнены в виде двух замкнутых кольцевых контуров, размещенных с внутренней стороны дорожки. 2. Установка по п. I, отличающаяся тем, i что с целью снижения энергозатрат, днища сосудов охлаждающей панели выполнены сл двухслойными с воздушной прослойкой между слоями, причем каждая прослойка разделена на секции ребрами жесткости. Ю 7Z7 / X 7 Ш 05 ОО Ш. S Ё г/ fuB.f

37

Б -Б 15

(риг.З 12