Теплонасосная установка воздушного отопления, охлаждения помещения и горячего водоснабжения Советский патент 1990 года по МПК F25B13/00 

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к установкам охлаждения (кондиционирования) воздуха помещения и к комбинированным теплонасосным установкам комплексного получения тепла и холода.

Цель изобретения - удешевление конструкции и повышение надежности тепло- насосной установки отопления, охлаждения и горячего водоснабжения путем исключения запорных вентилей в холодильном контуре.

На чертеже изображена схема предложенной теплонасосной установки.

Теплонасосная установка содержит наружный воздушный теплообменник 1 с вентилятором 2, четырехходовой вентиль 3, обеспечивающий переключение с режима охлаждения (кондиционирование) на режим воздушного отопления, компрессор 4, дополнительно включенный четырехходовый вентиль 5, обеспечивающий включение режимов водонагрева с одновременным охлаждением (кондиционированием), воздуха или с трансформацией теплоты наружного воздуха, емкостной теплоизолированный водонагреватель 6 с теплоизолированным трубопроводом 7 нагретой воды, теплоизолированный теплообменник 8 хладагент-вода водонагрева, теплоизолированный трубопровод 9 нагреваемой воды, симметричные капиллярные трубки 10-12 дросселирующего устройства, внутренний теплообменник 13 с вентилятором 14, блок 15 автоматического управления.

Теплонасосная установка работает следующим образом.

В режиме охлаждения воздуха помещения (кондиционирования), когда четырехходовый вентиль 3 находится в положении, показанном на чертеже сплошными линиями, а необходимость в водонагреве отсутствует (температура воды в водонагревателе достигла номинальной величины), блок 15 автоматического управления обеспечивает отключение контура теплообменника 8 водонагрева, при этом дополнительный четырехходовый вентиль 5 находится в положении, показанном на чертеже сплошными линиями. В этом режиме хладагент подаетQ ся через капиллярные трубки 11 и 12 во внутренний теплообменник 13 в капельножидком состоянии и кипит в нем при низкой температуре, воспринимая теплоту воздуха помещения, затем через четырехходовый вентиль всасывается и сжимается ком5 прессором 4 с повышением температуры и из нагнетательного патрубка компрессора подается через четырехходовой вентиль 5 и четырехходовой вентиль 3 в наружный теплообменник 1, где конденсируется и охлаждается до требуемой температуры. Таким

0 образом, этот режим работы аналогичен работе обычного воздушного кондиционера (холодильника). Путь потока хладагента в схеме теплонасосной установки в рассмотренном режиме работы показан на чертеже сплошными линиями.

5 В режиме воздушного отопления четырехходовой вентиль 3 находится в положении, показанном на чертеже штриховыми линиями, а четырехходовой вентиль 5 в положении, показанном на чертеже сплош0 ными линиями, обеспечивающем отключение контура теплообменника 8 водонагрева. При этом хладагент через капиллярные трубки 1 1, 12 подается в наружный теплообменник 1 в капельно-жидком состоянии и кипит в нем при низкой температуре, вос5 принимая теплоту наружного воздуха, затем через четырехходовой вентиль 3 всасывается и сжимается компрессором 4 с повышением температуры и с нагнетательного патрубка компрессора подается через четырехходовой вентиль 5 и четырехходовой вентиль 3 во внутренний теплообменник 13, где конденсируется и охлаждается, отдавая теплоту нагреваемому воздуху помещения. Путь потока хладагента в схеме теплонасосной установки с рас5 смотренном режиме работы показан штриховыми линиями.

В режиме водонагрева с трансформацией теплоты воздуха помещения четырехходовой

0

вентиль 3 находится в положении, показанном сплошными линиями, а дополнительный четырехходовой вентиль 5 в положении, показанном штриховыми линиями, при этом контур наружного воздушного теплообменника I оказывается отключенным, а контур теплообменника водонагрева 8 - включенным. В этом режиме хладагент подается через капиллярные трубки 10, 12 во внутренний теплообменник 13 в капельно-жидком состоянии, где кипит при низкой температуре, воспринимая теплоту воздуха помещения (охлаждая помещение), затем через через четырехходовой вентиль 3 всасывается и сжимается компрессором 4 с повышением температуры и с нагнетательного патрубка компрессора подается через четырехходовой вентиль 5 в теплообменник 8 водонагрева, где конденсируется и охлаждается, отдавая теплоту нагреваемой воде, т. е. этот режим фактически является режимом кондиционирования помещения с утилизацией теплоты конденсации кондиционера для целей водонагрева. Путь потока хладагента и схеме теплонасосной установки в рассмотренном режиме работы показан на чертеже штрихпунктирными линиями.

В режиме водонагрева с трансформацией теплоты наружного воздуха четырехходовой вентиль 3 находится в положении, показанном на чертеже штриховыми линиями, четырехходовой вентиль 5 - в положении, показанном на фиг. 1 и 2 штриховыми линиями, при этом контур внутреннего воздушного теплообменника 13 отключен, а контур теплообменника водонагрева 8 включен. В этом режиме хладагент через капиллярные трубки 10, 11 подается в наружный теплообменник 1 в капельно-жидком состоянии и кипит в нем при низкой температуре, воспринимая теплоту наружного воздуха, затем через четырехходовой вентиль 3 всасывается и сжимается компрессором 4 с повышением температуры и с нагнетательного патрубка компрессора подается через четырехходовой вентиль 5 в теплообменник 8 водонагрева, где конденсируется и охлаждается, отдавая теплоту нагреваемой воде. Путь потока хладагента в схеме тег.ло- насосной установки в рассмотренном режиме показан на чертеже штрихкрестовы- ми линиями.

Технико-экономические преимущества изобретения состоят в том, что оно позволяет снизить затраты на теплонасосную установку воздушного охлаждения, отопления и водонагрева и повысить ее надежность

Q за счет исключения в холодильном контуре трех запорных вентилей.

Формула изобретения

Теплонасосная установка воздушного отопления, охлаждения помещения и горя5 чего водоснабжения, содержащая холодильный контур, включающий компрессор и последовательно соединенные наружный воздушный теплообменник, дросселирующее устройство, внутренний воздушный теплообQ менник, четырехходовой вентиль одной пары противоположных несоединяющихся между собой патрхбков, соединенный с наружным и внутренним воздушными теплообменниками, и емкостной водонагреватель с теплообменником хладагент-вода, отличающая5 ся тем, что, с целью удешевления конструкции и повышения надежности путем исключения запорных вентилей в холодильном контуре, дросселирующее устройство выпол- него в виде трех капиллярных трубок, три конца которых соединены в одну общую точку, а три других конца соединены соответственно с наружным, внутренним воздушными теплообменниками и с выходным патрубком хладагента теплообменника хладагент-вода емкостного водонагревателя, к выходному патрубку хладагента которого и к одному из патрубков второй пары противоположных патрубков четырехходового вентиля, второй патрубок этой пары соединен с всасывающим патрубком компрессора, подключен одной из пар противоположных

0 патрубков дополнительно включенный четырехходовой вентиль, один из второй пары противоположных патрубков которого герметично заглушен, а другой соединен с нагнетающим патрубком компрессора.

0

5

Изобретение относится к холодильной технике, а более конкретно к парокомпрессионным теплонасосным установкам комбинированного получения холода и тепла. Цель изобретения - повышение надежности и удешевление конструкции теплонасосной установки путем исключения запорных вентилей в холодильном контуре. Для этого дросселирующее устройство холодильного контура теплонасосной установки выполнено в виде трех капиллярных трубок 10 - 12, с одинаковым гидравлическим сопротивлением, три конца которых соединены в одну общую точку, а три других конца соединены соответственно с наружным и внутренним воздушными теплообменниками 1 и 13 и выходным патрубком хладагента теплообменника 8 хладагент-вода, к выходному патрубку хладагента которого и одному из патрубков второй пары противоположных патрубков четырехходового вентиля 3 (не соединяющихся между собой ни в одном из его положений), второй патрубок этой пары соединен с всасывающим патрубком компрессора 4, подключен одной из пар противоположных патрубков четырехходовой вентиль 5, один из второй пары противоположных патрубков которого заглушен, а другой соединен с нагнетательным патрубком компрессора 4, при этом вторая пара противоположных патрубков черырехходового винтеля 3 соединена с последовательно соединенными наружным воздушным теплообменником 1, дросселирующим устройством и внутренним воздушным теплообменником 13. 1 ил.