Теплонасосная установка Советский патент 1992 года по МПК F25B29/00 

151 П

Ј

ч ел

00

со

3

Использование: техника отопления и горячего водоснабжения. Сущность изобретения: компрессор 1 с приводом от теплового двигателя 2. конденсатор 3, дроссель 4 и испаритель 5 последовательно сообщены между собой контуром 6. Конденсатор Зсвязан контуром 7 с потребителем 8 тепла низкого потенциала. Система 9 охлаждения двигателя 2 и выхлопная система 10 через теплообменник-утилизатор 11 и высокотемпературный контур 12 связаны с потребителем 13. Имеется двухконтурный межполостной теплообменник 14, связанный с байпасной линией 26 и контурами 7 и 12, регулирующее устройство 15 и вентили 16-25. Для передачи тепла из контура 7 в контур 12 теплоноситель из контура 12 проходит через теплообменник 14, при этом вентили 1б-19открыты, устройство 15и вентиль 20 закрыты. При этом в контуре 7 теплоноситель проходит через вентиль 24. Регулятор 27 числа оборотов двигателя 2, связанный линией 28 с датчиком 29 температуры, поддерживает температуру в контуре 7 на заданном уровне, регулируя число оборотов двигателя 2. 1 з.п, ф-лы, 1 ил. 8 2JX 23 24X22

Изобретение относится к технике отопления и горячего водоснабжения.

Известна теплонасоснзя установка, содержащая компрессор с приводом, конденсатор, дроссельный вентиль и испаритель, последовательно сообщенные при помощи циркуляционного контура хладагента, при этом конденсатор подключен параллельно через контур к потребителю горячего водоснабжения и отопления.

Недостатком известной теплонасосной установки является повышенные энергетические затраты на подогрев воды для горячего водоснабжения и отопления вследствие отсутствия утилизации теплоты, выделяемой двигателем (приводом).

Известна также теплонасосная установка, содержащая компрессор с газовым приводом, конденсатор, регулируемый вентиль и испаритель, последовательно сообщенные между собой при помощи циркуляционного контура рабочего тела, при этом конденсатор подключен через низкотемпературный контур к потребителю теплоносителя низкого потенциала, а выхлопная система газового привода через теплообменник и высокотемпературный контур - к системе отопления - потребителю теплоносителя высокого потенциала.

Недостатком данной теплонасосной установки является низкая эффективность ее работы в теплый период года при отключенной системе отопления, выделяемой двигателем, а также невозможности осуществления регулирования теплопроиз- водительности установки в зависимости от температуры подогретой воды на входе к потребителю горячего водоснабжения.

Цель изобретения - регулирование теп- лопроизводительности установки.

Поставленная цель достигается тем, что в теплонасосной установке, содержащей компрессор с приводом от теплового двигателя, например ГТУ или ДВС, имеющих выхлопную линию с теплообменником-утилизатором, дроссель и испаритель, последовательно сообщенные между собой при помощи циркуляционного контура рабочего тела, при зтмо конденсатор подключен через4 низкотемпературный контур к потребителю теплоносителя низкого потенциала, а система охлаждения двигателя через теплообменник-утилизатор и высокотемпературный контур - с потребителем тепла высокого потенциала, дополнительно установлен межконтурный двухполостной теплообменник, одна полость которого подключена к выходу из конденсатора и к байпасной линии между двумя вентилями, включенной параллельно

потребителю тепла низкого потенциала. Другая полость межконтурного теплообменника подключена к высокотемпературному контуру через вентили, при этом

высокотемпературный контур дополнительно содержит регулирующее устройство, установленное после потребителя тепла высокого потенциала и включенное параллельно межконтурному теплообменнику.

0 Кроме того, установка может быть снабжена датчиком температуры, соединенным ли- нмей связи с регулятором числа оборотов приводного двигателя. Датчик температуры установлен на выходе низкотемпературного

5 контура.

Подключение дополнительного теплообменника к подающим линиям низко- и высокотемпературного контуров соответственно из конденсатора и теплооб0 менника-утилизатора с возможностью регулируемого сообщения дополнительного теплообменника по теплоносителю при помощи переключаемых и регулируемых элементов к высокотемпературному

5 контуру при одновременном регулируемом отключении от низкотемпературного контура или регулируемого сообщения по теплоносителю к низкотемпературному контуру при одновременном регулируемом отключе0 нии от высокотемпературного контура обеспечивает возможность регулирования теплопроизводительности установки в результате повышения степени устилизации теплоты привода компрессора в период по5 ниженной потребности у потребителя теплоносителя высокого потенциала, а также вследствие более полного использования теплоты конденсатора в период пониженной потребности у потребителя теплоноси0 теля низкого потенциала.

Использование датчика температуры, установленного на выходе низкотемпературного контура из дополнительного теплообменника и подключенного через

5 регулятор оборотов к газовому приводу компрессора, позволяет при необходимости снижать или повышать число оборотов компрессора (теплопроизводительностью установки), поддерживать температуру воды в

0 низкотемпературном контуре на необходимом уровне и тем самым регулировать теп- лопроизводительность установки в период минимальных нагрузок.

На чертеже представлена принципи5 альная схема теплонасосной установки,

Теплонасосная установка содержит компрессор 1 с приводом от теплового двигателя 2, конденсатор 3, дроссель 4 и испаритель 5. последовательно сообщенные между собой при помощи циркуляционного

контура б, при этом конденсатор 3 подключен через низкотемпературный контур 7 к потребителю 8 низкого потенциала, а си(гге- ма 9 охлаждения двигателя 2 и выхлопная система 10 привода через теплообменник- утилизатор 11 и высокотемпературный контур 12 - к потребителю 13 теплоносителя высокого потенциала. С целью регулирования теплопроизводительности она снабже- на дополнительным регулирующим устройством 15 и двухконтурным межполостным теплообменником 14, который подключен к подающим линиям, низко- и высокотемпературного контуров 7 и 12 соответственно из конденсатора 3 и теплообменника-утилизатора 11 с возможностью регулируемого сообщения дополнительного теплообменника 14 через вентили 16-25 с высокотемпературным контуром 12. Низкотемпературный контур 7 содержит бай- пасную линию 26. Регулятор 27 числа оборотов двигателя 2 связан сигнальной линией 28 с датчиком 29 температуры низкотемпературного контура 7.

Установка работает следующим образом.

При необходимости передать часть или всю теплоту из низкотемпературного контура 7 в высокотемпературный контур 12 теплоноситель из обратной линии высокотемпературного контура 12 проходит через теплообменник 14, при этом вентили 16-19 открыты, регулирующее устройство 15 и вентиль 20 закрыты, при этом забирает часть или всю теплоту низкотемпературного контура 7, и далее систему 9 охлаждения двигателя и теплообменник- утилизатор 11 к потребителю 13, при этом в низкопотенциальном контуре 7 теплоноситель частично или полностью проходит через дополнительный теплообменник 14 и через вентиль 24 в обратную линию, а остальная часть через вентиль 25 подается к потребителю 8 низкотемпературного контура 7.

При необходимости передать часть или целиком теплоту из высокотемпературного контура 12 в низкотемпературный контур теплоноситель высокотемпературного контура 12 частично или полностью через вентиль 20 подается на дополнительный теплообменник 14, где отдаеттеплоту в низкотемпературный контур 7 и через запорно- регулирующий орган 18 возвращается в обратную линию. При этом запорно-регули- рующий орган 19 закрыт. В низкотемпературном контуре 7 теплоноситель проходит через дополнительный теплообменник 14 и затем через запорно-регулирующие органы

23и 21 - к потребителю 8 через контур 26, при этом запорно-регулирующие органы

24и 25 закрыты. Регулятор 27 числа оборотов двигателя 2. связанный сигнальной

линией 28 с датчиком 29 температуры низкотемпературного контура 7, поддерживает температуру в подающей линии низкотемпературного контура 7 на заданном уровне путем регулирования числа оборотов двигателя 2 и, следовательно, регулирования теплопроизводительности установки.

Формула изобр.етения

циркуляционный контур компрессор, конденсатор, дроссель и испаритель, причем конденсатор связан низкотемпературным контуром с потребителем тепла низкого потенциала, компрессор снабжен тепловым двигателем, имеющим выхлопную линию с теплообменником-утилизатором и систему охлаждения, связанную с высокотемпературным контуром через теплообменник-утилизатор с потребителем тепла высокого потенциала, отличающаяся тем, что, с целью регулирования теплопроизводительности, высокотемпературный контур дополнительно -содержит регулирующее

устройство, установленное после потребителя тепла высокого потенциала по ходу теплоносителя, низкопотенцизльный контур снабжен байпасной линией с двумя вентилями вокруг Потребителя тепла низкого

потенциала и межконтурным двухполост- ным теплообменником, одна полость которого подключена к выходу из конденсатора и к байпасной линии между вентилями, а другая полость- к высокотемпературному

контуру магистралями со своими вентилями, причем первая магистраль подсоединена к высокотемпературному контуру между потребителем тепла высокого потенциала и регулирующим устройством,

вторая - между регулирующим устройством и системой охлаждения теплового двигателя, и содержит дополнительную линию со своим регулирующим вентилем, связывающую ее с высокотемпературным

контуром между теплообменником-утилизатором и потребителем тепла высокого потенциала.

2.Установка по п.1,отличающаяся тем, что низкотемпературный контур дополнительно снабжен датчиком температуры, установленным после конденсатора по ходу теплоносителя, а двигатель снабжен регулятором числа оборотов, связанным с датчиком температуры.