Теплонасосная каскадная установка Советский патент 1989 года по МПК F25B29/00 F25B7/00 

реключения на нагреватель 22 нижнего отопительный контур, конденсируясь

каскада с Для этого краны 20 и 21 снабжены устройством синхронного переключения. В конденсаторе 3 нижнего каскада установлен подогреватель 23, гидравлически связанный с подающей линией 24 системы горячего водоснабжения о При отом конденсатор 3 изготовлен так, что теплоноситель нижнего каскада (хладон) циркулирует в межтрубном пространстве, омывая подогреватель 23 и нагреватель 22 В качестве источника низкопотенциального тепла может быть использована морская вода, вода из скважины или

50

55

при этомо Неиспарившаяся в камере 8 вода насосом 15 подается в контур верхнего каскада, в котором смешива ется с конденсатом из конденсатора Образовавшаяся смесь, пройдя через вентиль 16, поступает на вход камер 8 и разбрызгивается внутри камеры 8 Тепло, расходуемое на испарение вод отбирается у нижнего каскада посред ством теплообменника 25 за счет фаз вых превращений как теплоносителя нижнего, так и теплоносителя верхне го каскадов Циркулирующая в отопительном контуре вода отбирает высоотопительный контур, конденсируясь

при этомо Неиспарившаяся в камере 8 вода насосом 15 подается в контур верхнего каскада, в котором смешивается с конденсатом из конденсатора 7. Образовавшаяся смесь, пройдя через вентиль 16, поступает на вход камеры 8 и разбрызгивается внутри камеры 8. Тепло, расходуемое на испарение воды, отбирается у нижнего каскада посредством теплообменника 25 за счет фазовых превращений как теплоносителя нижнего, так и теплоносителя верхнего каскадов Циркулирующая в отопительном контуре вода отбирает высокопотенциальное тепло от нагревателя 19 верхнего каскада и подается к потребителям тепла в систему отопления, содержащую радиаторы 27. При этом в подогревателе 23 вода подающей линии 24 системы горячего водоснабжения отбирает тепло от конденсирующегося в конденсаторе 3 теплоносителя нижнего каскада,, Конденсат теплоносителя после теплообменника 25 и конденса- тора 3 смешивается и поступает в дроссель 4„

Таким образом, обеспечивается покрытие нагрузки горячего водоснабже- ния за счет нижнего каскада, а функционирование системы отопления - за счет двухкаскадной установки, благодаря чему повышается эффективность и экономичность работы установки в зимнее время года.

В переходные отопительные периоды нагрузки системы отопления снижаются вследствие повышения наружной температуры воздуха В связи с этим необ- ходимо регулировать вырабатываемую для отопления тепловую мощность. Это можно осуществлять снижением температуры воды в отопительном контуре до 50-70°С, Для этого достаточно ис- пользовать только нижний каскад установки В этом случае краны 20 и 21 устанавливаются во второе положение, а вентиль 26 закрывается. Таким образом, пары теплоносителя нижнего кас- када после компрессора 2 попадают только в конденсатор 30 Потребители тепла при этом подключены к нагревателю 22 и подогревателю 23, расположенным в конденсаторе 3 нижнего кас- када„ Тепло нижнего каскада, отобранное в конденсаторе 3, поступает в линию 24 горячего водоснабжения и к радиаторам 27 системы отопления.

Исходная вода, в качестве которой может использоваться морская, засоленная или загрязненная вода, предварительно нагреваясь в регенеративных теплообменниках 11 и 12, по линии 10 проходит в камеру 8 барометрического вскипания, В камере 8 происходит вы- паривание воды за счет уменьшения давления, создаваемого компрессором

6. Пройдя через конденсатор 7, который в данном случае не работает, и кран 13, пары воды поступают в регенеративный теплообменник 12, где конденсируются, нагревая исходную воду. Рассол через жидкостный выход камеры 8 поступает к насосу 15 и затем через вентиль 18 и регенеративный теплообменник 1 по линии 17 выводится из установки, при этом в теплообменнике 11 рассол охлаждается.нагревая исходную воду.

В летний период вентиль 28 закрыт. Таким образом, в летний период потребителем тепла является только система горячего водоснабжения, В. качестве низкопотенцнального источника тепла в испарителе 1 нижнего каскада используется избыточное тепло системы кондиционирования здания Остальное оборудование работает так же как в переходный отопительный период.

Формула изобретения

Теплонасосная каскадная установка, содержащая нижний каскад с испарителем, дросселем, компрессором,конденсатором и нагревателем, верхний каскад с камерой барометрического вскипания, имеющей паровой объем, своими компрессором и нагревателем, конденсатором, а также отопительный контур, соединенный с нагревателями обоих каскадов через трехходовые двухпозиционные краны с возможностью поочередного их подключения к потре- бителю тепла этого контура, отличающаяся тем, что, с целью1 повышения экономичности работы путем снижения энергопотребления на привод компрессора верхнего каскада,установка дополнительно содержит теплообменник, подключенный через запорный вентиль к нижнему каскаду параллельно его конденсатору и размещенный в паровом объеме камеры барометрическо-. го вскипания, а конденсатор нижнего каскада дополнительно снабжен подогревателем системы горячего водоснабжения, установленным параллельно нагревателю нижнего каскада

Изобретение может быть использовано при отоплении и кондиционировании зданий. Цель изобретения - повышение экономичности работы установки. Установка содержит верхний и нижний каскады. Камера 8 барометрического вскипания верхнего каскада имеет паровой объем. Отопительный контур соединен с нагревателями 19 и 22 верхнего и нижнего каскадов через трехходовые двухпозиционные краны 20 и 21 с возможностью поочередного их включения к потребителю тепла этого контура. Теплообменник 25 подключен через запорный вентиль 26 к нижнему каскаду параллельно его конденсатору 3 и размещен в газовом объеме камеры 8. Конденсатор 3 нижнего каскада снабжен подогревателем 23 системы горячего водоснабжения, установленным параллельно нагревателю 22 нижнего каскада. Конструкция установки обеспечивает покрытие нагрузки горячего водоснабжения за счет нижнего каскада, а функционирование системы отопления - за счет двухкаскадной установки в зимнее время, а в переходные отопительные периоды позволяет регулировать вырабатываемую для отопления тепловую мощность, снижая т-ру воды в отопительном контуре. 1 ил.