Теплонасосная установка Советский патент 1992 года по МПК F25B29/00 

2

о

SQ

сл

Использование: охлаждение, отопление и горячее водоснабжение. Сущность изобретения: теплонасосная установка содержит контур 1 циркуляции хладагента с испарителем 2, компрессором 3, форкон- денсатором 4, конденсатором 5, магистраль 7 первого теплоносителя с последовательно установленными регенеративным теплообменником 6, конденсатором 5, форконден- сатором 4, баком 10 и линией 11 отвода горячей воды потребителю, магистраль 14 второго теплоносителя с насосом 15, конденсатором 5, форконденсатором 4 и системой 13 отопления. Конденсатор 5 и форконденсатор 4 выполнены трехканаль- ными. Центральные каналы подключены к магистрали 7 первого теплоносителя, средние каналы - к контуру 1 циркуляции хладагента, внешние каналы - к магистрали 14 второго теплоносителя, а линия подвода первого теплоносителя подключена к нижней части бака 10 3 з.п. ф-лы, 3 ил. сл с

16

Фиг1

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к тепловым насосам, и может быть использовано, например, для горячего водоснабжения и отопления жилых домов и производственных зданий.

Известна теплонасосная установка, содержащая контур циркуляции хладагента с испарителем, компрессором, форконденса- тором и конденсатором, магистраль горячей воды и дополнительную магистраль теплой воды.

Однако эта установка недостаточно экономична, так как в ней не используется естественная циркуляция воды и сравнительно велики потери тепла в конденсаторе и форконденсаторе.

Наиболее близкой к предлагаемой является теплонасосная установка, содержащая контур циркуляции хладагента с последовательно установленными в нем испарителем, компрессором, фотоконденсатором и конденсатором, первый из которых расположен выше второго, магистраль жидкого теплоносителя, проходящую последовательно через конденсатор и фор- конденсатор и снабженную линией подвода жидкого теплоносителя и линией его отвод потребителю.

Недостатками этой установки являются сравнительно низкая экономичность, обусловленная потерями тепла в форконденсаторе и конденсаторе, в которых наружная стенка контактирует или с горячим теплоносителем или с горячим двухфазным хладагентом (значительная часть тепла при этом несмотря на наличие теплоизоляции теряется в окружающую среду), а также ограничение функциональных возможностей, так как потребителю подается при различных температурах лишь один теплоноситель.

Цель изобретения - снижение энергозатрат и расширение функциональных возможностей за счет подачи потребителю двух теплоносителей при различных температурных уровнях.

Поставленная цель достигается тем. что теплонасосная установка, содержащая контур циркуляции хладагента с последова тельно установленными испарителем. компрессором, форконденсатором и кон- денса- тором, снабженную линиями отвода и подвода магистраль первого теплоносителя, в которой последовательно размещены конденсатор и форконденсатор, дополнительно содержит магистраль второго теплоносителя, включающую в себя последовательно установленные конденсатор, форконденсатор и бак, подключенный верхней и нижней частями к участкам магистрали первого теплоносителя соответственно до

линии отвода и после линии подвода, конденсатор и форконденсатор выполнены трехканальными, причем их центральные1 каналы подключены к магистрали первого

теплоносителя, средние каналы - к контуру циркуляции хладггента, внешние каналы - к магистрали второго теплоносителя, а линия подвода первого теплоносителя подсоединена к нижней части бака, при этом в

0 магистраль второго теплоносителя включены насос и система отопления, а на участке контура циркуляции хладагента после конденсатора установлен регенеративный теплообменник, подключенный к магистрали

5 первого теплоносителя, причем средний канал выполнен в виде дискретных полостей в стенке, разделяющей центральный и внешний каналы.

На фиг. 1 изображена схема теплона0 сосной установки; на фиг. 2 - конденсатор (форконденсатор), поперечное сечение; на фиг. 3 - фрагмент с-хмы установки с выполнением конденсатора и форконденсатора в одном корпусе.

5 Теплонасосная установка содержит контур 1 циркуляции хладагента с последовательно установпенными в нем испарителем 2, компрессором 3, форконденсатором 4 и расположенными ниже него конденсато0 ром 5 и регенеративкым теплообменником 6, магистраль 7 первого теплоносителя (водопроводной воды), образующая контур естественной циркуляции с восходящей ветвью 8, проходящей последовательно че5 рез регенеративный теплообменник 6, конденсатор 5 и форконденсатор 4, и нисходящей ветвью 9 с баком 10, выше которого к магистрали подключена линия 11 отвода горячей воды, а к нижней части бака

0 10 подсоединена линия 12 подвода водопроводной воды. Дгя циркуляции второго теплоносителя (низкотемпературной воды) системы 13 отопления служит магистраль 14, проходящая через конденсатор 5,

5 форконденсатор ( и снабженная насосом 15. В контуре 1 перед испарителем 2 установлен дроссель 16. Конденсатор 5 и форконденсатор 4 выполнены трехканальными (фиг. 2) - с центральным каналом 17, под0 ключенным к магистрали 7 горячей воды, наружным кольцевым каналом 18, подклю- . ченным к магистрали 14 отопительной воды, и средним каналом в виде дискретных полостей 19 в стонке 20, подключенных к

5 контуру 1 циркуляции хладагента. При выполнении форконденсатора 4 и конденсатора 5 в одном корпусе 21 (фиг. 3) их каналы 17, 18 и полости 19 соединены между собой напрямую. Горячие конструктивные эле- менты установки снижены теплоизоляцией

(не показана). Размещение форконденсато- ра 4, конденсатора 5 и бака 10 по высоте выполнено с учетом гидравлического сопротивления этих агрегатов и условий обеспечения заданной циркуляции воды в магистрали 7 горячего водоснабжения.

Теплонасосная установка работает следующим образом.

Хладагент циркулирует в контуре 1, получая тепло в испарителе 2 и отдавая его в форконденсаторе 4 и конденсаторе 5 обоим теплоносителям - как воде из магистрали 7 горячего водоснабжения, так и воде из магистрали 14 системы 13 отопления, а в регенеративном теплообменнике 6 - только воде из магистрали 7. Отопительная вода циркулирует по замкнутому контуру магистрали 14 под действием насоса 15, Часть горячей воды из контура магистрали 7 отводится потребителю по линии 11 отвода, а пополнение свежей водой осуществляется по линии 12 подвода. Низкотемпературная отопительная вода, проходя по каналам 18, создает тепловой экран для высокотемпературных сред - горячей во- ды (канал 17) и двухфазного хладагента (полости 19), что способствует снижению тепловых потерь при одинаковой с известной установкой теплоизоляции и, следовательно, повышает экономичность теплонасосной установки.

Кроме того, в магистрали 7 горячего водоснабжения не требуется насос, что также ведет к повышению экономичности, так как уменьшаются энергозатраты. .

Наличие дополнительной магистрали низкотемпературного теплоносителя (который может применяться для различных целей, а не только в системе отопления, и не обязательно является водой) обеспечивает по сравнению с известной установкой расширение функциональных возможностей установки

Формула изобретения

4.Установка поп 1,отличающая- с я тем, что средний канал выполнен в виде дискретных полостей в стенке, разделяющей центральный и внешний каналы.