Тепловой насос Советский патент 1986 года по МПК F25B21/00 F25B27/00 

Изобретение относится к холодкльнон технике, а именно к тепловым насосам, и может найти применение для теплоснабясений зданий. Цель изобретения - повышение экономичности путем использования верхних слоев грунта в качестве низкопотенциального источника тепла. На фиг.1 изображен предлагаемый тепловой насос, разрез; на фиг.2 - то же, с многосекционным детандером, разрез. Тепловой насос состоит из электрохимического компрессора 1, электрохимического детандера 2, регенеративного теплообменника 3, реостата 4 и циркуляционного контура 5. Компрессор i содержит ионообменную мембрану 6, пористые электроды низкого 7 и высокого 8 давлений рабочего тела, полости низкого 9 и высокого 10 даплений рабочего тела, теплопроводные металлические сетки 1 и 12, заполняющие полости 9 и 10, керамическую рамку 13, наружные мегаллические теплопроводные стенки 14 и 15, ограаичивающ1 е полости 9 и 10, металлические оребрения 16 и 17 на стенках 14 и 15. Детандер 2 имеет ионообменную цилипдрическую мембрану 18, пористые цилиндрические элект)оды низкого 19 н высокого 20 данлеип.й рабочего тела, иллиндрические полостн низкого 2 и высокого 22 давлепий рабочего тела, теплопроводные металлические сетки 23 и 24, заполняющие полости 21 и 22, керамические диски 25. наружные металлические теплопроводные стенки 26 и 27, ограничивающие полости 21 v; 22, н металлические о)ебрения 28 и 29 на стенках 26 и 27. Циркуллцнотщый контур 5 содержит змеевиковый трубнь1Й теплообменник 30, циркуляцион1Ц- И1 насос 31, теплоизолироиаиный от внещней среды резервуар 32, заполненный теплоносителем 33, подводящий 34 н отводящий 35 трубопроводы и верхний слой грунта 36. Тепловой насос работает следукмди.м образом. Насосом 31 теплонос тель 33 прогоняется по циркуляционному кон.туру, в результате чего в теплообменнике 30 происходит отбор тепла от верхнего слоя rpyirra, нагретого солнечной радиацией, и передача его теплоносителю. В резервуаре 32 тепло от теплоносителя 33 через ребра 28 и 29, стенки 26 и 27 и сетчатый материал 23 н 24 воспринимается электродами 19и 20 и электролитом 18. При этом в детандере 2 под действием градиента электростатического поля происходит переток ионов газа через слой электролита 18 с одновременным расширением газа и восприятием им тепла, переходящего от поверхностных слоев грунта 36. Из полости 21 низкого давления детандера 2 газ перетекает но внутренней трубе теплообменника-регенератора 3 в полость 9 низкого давления компрессора . Здесь нони зированный газ под действием градиента электростатического поля перетекает через элеетроды 7 и 8 и электролит 6 в полость 10 высокого давления компрессора 1, при этом происходит сжатие газа с одновременным выделением тепла, которое передается воздуху помещения, в которол расположен компрессор. При этом тепло в помещение от газа переходит через стенки 14 и 15, сетки 1 и 12 и ребра 16 и 17 компрессора I. Регенерация тепла между теплым и холодным га.зом осуществляется в регенеративном теплообменнике 3 при проте гании теплого газа из полости высокого давления компрессора 1 в полость высокого давления детандера 2. Для более эффективной регенерации тепла внут-ренияя труба теплообменника-регенератора 3 снабжена ребрами. Дли осуществления процессов сжатия газа в компрессоре и его расширения в детандере 2 через электроды 7 и 8, мембрану 6, электроды 19 и 20 и электролит 18 пропускается электрический ток от источника постоянного тока. При этом указанные электроды и электролит последовательно включены в электропроводку, в ; оторую для регулирования напряжения тока также включен реостат 4. Таким образом осуществляется передача тепла от поверхностных слоев грунта к воздуху нагреваемого поменхения. Формула изобретения 1.Тепловой насос по авт. св. № 1108305, отличающийся тем, что, с целью новышения экономичности путем использования Bcpximx слоев грунта в качестве низкопотенциального источника тепла, насос дополнительно содержит циркуляционный контур и установленные в нем змеевиковый теплообменник, расположенный в горизонтальной плоскости в верхних слоях грунта, насос и резервуар, причем детандер размещен внутри последнего. 2.Насос по и. i, отличающийся тем, что детандер выполнен секционным и секции с одинаковым давлением гидравлически соединены между собой, а одноименные электроды секций электрически соединены между собой параллельно.

cpus.2