Теплонасосная установка Советский патент 1992 года по МПК F25B13/00 F25B29/00 

Изобретение относится к теплоснабжению, а более конкретно к теплонасосному горячему водоснабжению, и может быть использовано для горячего водоснабжения жилых зданий и коттеджей.

Известна теплонасосная установка, содержащая холодильный циркуляционный контур с компрессором, испарителем воздушного нагревания, дросселем и размещенными в баке-аккумуляторе последовательно сверху в них теплообменхьТми поверхностями форконденсатора, конденсатора и переохладителя жидкости.

Недостатком данной теплонасосной установки являются повышенные энергозатраты горячего водоснабжения индивидульного бытового потребителя, использующей низкогготенциальную энергию внутреннего воздуха данного помещения, из-за невозможности срабатывать излишнюю теплоту конденсации и при фиксированной теплообменной поверхности переохладителя отсутствует возможность снижения температуры переохлаждения жидкого хладагента. Кроме этого, быстрое охлаждение воздуха в помещении уменьшает время работы теплонасосной установки, что требует б,ольшого количества циклов включения и отключения компрессора, приводящее к снижению надежности теплонасосной установки в работе.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является теплонасосная установка, содержащая последовательно установленные компрессор, конденсатор водяного охлаждения, разме- щенный в баке-аккумуляторе, конденсатор воздушного охлаждения, дроссель и испаритель, обогреваемый воздушным потоком, направляемым затем в конденсатор, образующие циркуляционный контур. « Недостатком данной теплонасосной ус- тзновки является сравнительно низкая эффективность, что обусловлено большими потерями при расширении хладагента в дросселе.

Целью изобретения является повышение эффективности теплонасосной установ- .

На чертеже изображена принципиальная схема теплонасосной установки.

Теплонасосная установка содержит последовательно установленные в холодильном контуре компрессор 1, испаритель 2, обогреваемый воздушным потоком, дроссель 3, конденсатор водяного охлаждения 4 с дополнительной теплообменной поверхностью 5, конденсатор воздушного охлаждения 6, дополнительный конденсатор 7, вход которого сообщен с выходом конденсатора Бездушного охлаждения, а выход - с дросселем. Конденсатор водяного охлаждения 4, дополнительная теплообменная поверхность 5 и дополнительный конденсатор

7 последовательно сверху вниз размещены в баке-аккумуляторе 8 для хранения горячей воды, корпус которого теплоизолирован тепловой изоляцией 9. Конденсатор воздушного охлаждения 6 совмещен с испари0 телем 2. Принудительная подача воздуха через испаритель 2 и часть конденсатора воздушного охлаждения осуществляется вентилятором 10.

Теплонасосная установка работает сле5 дующим образом.

Воздух, используемый в качестве низко- потенциального источника теплоты,подается вентилятором 10 из вентиляционной шахты, чердака, кухни и др. в испаритель 2,

0 где он передает теплоту хладагенту тепло- насосного контура, вызывая его кипение. После испарителя 2 воздух поступает на теплообменную поверхность конденсатора воздушного охлаждения 6, которая совме5 щена с испарителем 2, и отбирает теплоту от хладагента. Хладагент из испарителя 2 в виде пара поступает в компрессор 1, где сжимается с повышением температуры. После сжатия хладагент поступает в конденса0 тор водяного охлаждения 4, размещенный в верхней части бака-аккумулятора 8, в котором охлаждается до температуры конденсации, отдавая теплоту воде и обеспечивая ее нагревание до температуры, требуемой для

5. горячего водоснабжения. Из конденсатора водяного охлаждения 4 хладагент поступает в дополнительную теплообменную поверхность конденсатора 5, размещенного в средней части бака-аккумулятора 8, где хла0 дагент частично конденсируется, нагревая воду перед поступлением ее в зону размещения теплообменной поверхности кондек сатора водяного охлаждения 4. В теплообменной поверхности конденсатора

5 воздушного охлаждения 6 происходит полная конденсация хладагента, который затем поступает в дополнительный конденсатор 7. В дополнительном конденсаторе 7, размещенном в нижней части бака-аккумулятора

0 8, происходит переохлаждение хладагента холодной водой, поступающей в нижнюю часть бака-аккумулятора 8 из водопроводной сети, а затем, после расширения хладагента в дросселе 3 он возвращается в

5 испаритель 2. Водопроводная вода, пройдя все ступени нагревания в баке-аккумуляторе, выходит из него в верхней части и направляется на горячее водоснабжение.

Предложенная схема теплонасосной установки обеспечивает снижение энергозатрат процесса горячего водоснабжения индивидуального бытового потребителя, поскольку конденсатор воздушного охлаждения позволяет срабатывать излишнюю теплоту перегрева и конденсации, а дополнительный конденсатор позволяет при фиксированной теплообменной поверхности переохладителя снизить температуру переохлаждения жидкого агента. Кроме этого, совмещение испарителя и части теплообменной поверхности конденсатора позволяет ограничиться одним вентилятором, при этом постоянная работа испарителя обеспечивает постоянную работу воздушного конденсатора, позволяя не усложнять автоматизацию теплонасосной установки.

Формула изобретения

Теплонасосная установка, содержащая последовательно установленные компрегсор. конденсатор водяного охлаждения размещенный в баке-аккумуляторе, конденсатор воздушного охлаждения, дроссель и испаритель, обогреваемый воздушным потоком, направляемым затем в конденсатор.

образующие циркуляционным контур, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности она снабжена дополнительным конденсатором, установленным в баке-аккумуляторе, вход Которого сообщен

с выходом конденсатора охлаждения, а выход - с дросселем

Использование: для горячего водоснабжения жилых зданий. Сущность изобретения: воздух вентилятором 10 подают на последовательно установленные теплооб- менные поверхности испарителя 2, конденсатора 6 и затем в жилое помещение. Хладагент из испарителя 2 поступает в компрессор 1, сжимается в нем и нагревается, далее поступает в конденсатор 4, размещенный в верхней части бака-аккумулятора 8, в котором охлаждается до температуры конденсации. Из конденсатора 4 хладагент поступает в конденсатор 5, размещенный в средней части бака-аккумулятора 8, где частично конденсируется. Попадая в конденсатор 6 воздушного охлаждения, хладагент полностью конденсируется , а затем перед поступлением в дроссель 3 переохлаждается в дополнительном конденсаторе 7, размещенном в нижней части бака- акуумулятора 8, холодной водой, поступающей в нижнюю часть бака-аккумулятора 8 из водопроводной сети и отводимой из верхней части бака 8 для горячего водоснабжения, 1 ил. со с k VJ оо со ю ел XI