Термоэлектрический тепловой насос Советский патент 1974 года по МПК F24F7/06 H01V1/30 

1

Изобретение относится к полупроводниковым отопительно-тепловым насосам типа воздух-воздух, используемым для одновременной вентиляции помещений. При подаче тока питания на термоэлектрическую батарею насоса на «горячих спаях термоэлементов выделяется, а :На «холодных поглощается тепло. В основном авт. св. 265403 описан тепловой пасос, представляющий отопительно-охладительный вентиляционный агрегат с полупроводниковыми термоэлектрическими батареями, каналами для перемещения сред и вентиляторами. Причем вентиляторы смонтированы с возможностью обеспечения противоточного перемещения сред.

Цель изобретения - повышение энергетической эффективности теплового насоса за счет снижения теплового сопротивления между спаями термоэлементов батареи и удаляемой или нагнетаемой средами.

Для этого каждый из каналов термобатареи соединен трубопроводами с теплообменниками, в которых осуществлена противоточная схема движения теплоносителей. При этом образуются два замкнутых контура, в которых циркулирует промежуточный теплоноситель- капельная жидкость.

На чертеже схематически изображен предлагаемый тепловой насос. Масос состоит из термоэлектрической батареи 1, двух теплообменников 2 и 3, выполненных но схеме с противотоком теплоносителей, и двух жидкостных насосов 4, 5. Нагнетаемая и удаляемая среды перемещаются вентиляторами 6, 7. Охлаждающая жидкость проходит через «горячие каналы термобатареи, теплообменник и затем вновь возвращается в термобатарею. Также протекает охлаждаемая жидкость. Таким образом, тепловой насос

включает два замкнутых контура, в которых с помощью жидкостных насосов циркулирует капельная жидкость. Нагнетаемая среда подается в обслуживаемое помещение через теплообменник 2, а удаляемая выбрасывается в

окружающую среду через теплообменник 3. Стрелками показано направление движения промежуточных теплоносителей и перемещаемых сред. При этом теплоносители движутся в нем

параллельно в противоположных направлениях. В теплообменнике нагнетаемая среда, например наружный воздух, нагревается. Благодаря тому, что в качестве промежуточных теплоносителей используют канальную

жидкость, а в теплообменнике 2 имеет место противоточная схема движения теплоносителей, возникает возможность поддерживать температуру жидкости на входе в теплообменник на уровне, несколько превышающем температуру воздуха в помещении, а на выходу

из него - на уровне, блнзком к температуре воздуха на входе в тенлообменник, т. е. к температуре нагнетаемой среды.

В тенлообменник 3, имеющий также нротивоточную схему движения теплоносителей, подается жидкость, охлаждаемая на «холодных онаях термоэлементов. Причем для более полной утилизации тепла, содержащегося в выбрасываемом из помещения воздухе, необходимо, чтобы температура жидкости на входе в теплообменник 3 была ниже температуры окружающего воздуха. Проходя по каналам теплообменника, охлаждаемая жидкость постепенно нагревается до температуры, близкой к температуре воздуха в помещении, и поступает на «холодные спаи термобатареи.

Таким образом, температура охлаждающей жидкости на входе и выходе из термобатареи становится соответственно близкой к температуре охлаждаемой жидкости на выходе и входе в термобатарею.

Достигаемый эффект может быть обеспечен и при использовании теплообменника, выполненного по схеме с многократным перекрестным током теплоносителей. Следовательно, благодаря использованию в термоэлектрическом вентиляционном отопительно-охладительном агрегате с промежуточными теплоносителями (капельными жидкостями) теплообменников, в которых осуществлен противоток или многократный перекрестный ток теплоносителей, удается снизить разность между средними температурами охлаждающей и охлаждаемой жидкости в термоэлектрической батарее до значений, меньщих разности между температурами воздуха в помещении и окружающего воздуха. Вместе с тем использование промежуточных теплоносителей позволяет существенно снизить тепловое сопротивление между перемещаемыми средами и спаями термоэлементов батареи, поскольку при этом могут быть обеспечены высокие коэффициенты теплоотдачи на оребрении спаев, а величина поверхности теплообменников ограничивается только его стоимостью и габаритами теплового насоса. Поэтому в предлагаемом тепловом насосе, работающем в вентиляционном режиме, достигается оольшая энергетическая эффективность, чем в известных тепловых насосах, т. е. при заданной тепловой или холодильной нагрузке снижается мощность, потребляемая таким устройством.

Пред м е т и з о б р е т е i и я

Термоэлектрический тепловой насос по авт. св. 265403, отличающийся тем, что, с целью повышения его энергетической эффективности, каждый из каналов термоэлектрической батареи соединен трубопроводами с теплообменником противоточного типа с образованием замкнутых контуров для циркуляции промежуточного теплоносителя.

0