Установка для производства тепла и холода Советский патент 1983 года по МПК F25B29/00 

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ТЕПЛА И ХОЛОДА

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к установкам для производства тепла и холода с помощью тепловых насосов.

Известны установки для производства тепла и холода, содержащие два тепловых насоса, каждый из которых имеет свои компрессор, конденсатор и испаритель, отопительный контур, включающий котел, отопительные приборы, и конденсатор первого теплового насоса, ВОДЯНОЙ источник, .к которому подключены контур холодного-водоснабжения с резервуаром и контур горячего водоснабжения с конденсатором второго теплового насоса и аккумулятором горячей воды, и потребитель холода, подключенный к испарителю второго теплового насоса посредстве замкнутого циркуляционного водяного кольца, при этом испаритель первого теплового насоса подключен к водянсму источнику 1.

Недостатком известных установок является их низкая экономичность вследствие неиспользования теплоотходящих от котла газов и тепла, вьщелякадегося потребителем холода.

Цель изобретения - повьаиение зконс 1ичности установки.

Указанная цель достигается тем, что установка дополнительно содержит включенные в автонсмный циркуляционный контур контактный газоводяной теплообменник, обогреваемый отходящими -газаили котла, и поверхностный теплообменник , подключенный своей второй полостью к испарителю первого теплового насоса, а также последовательно

10 включенные в замкнутое циркуляционное водяное кольцо между потребителем холода и испарителем второго теплового насоса контактный воздуховодяной и второй поверхностный теплобменники;

15 вторая полость последнего из которых включена в контур горячего водоснабжения перед конденсатором второго теплового насоса, испаритель которого дополнительно подсоединен на вхо20де к водянсялу источнику, а на выходек резервуару холодной воды.

На чертеже схематично представлена предлагаемая установка.

Она содержит входящие в первый теп25 ловой насос компрессор 1, конденсатор 2 и испаритель 3 и входящие во второй тепловой насос ксмпрессор 4, конденсатор 5 и испаритель 6, котел.7, OTO-I пительные приборы 8, водяной источник

30 9, резервуар 10 холодной воды, аккумулятор 11 горячей воды, потребитель 12 {олода, контактный газоводяной теплообменник 137 поверхностный теплообменник 14, контактный воздуховодяной теплообменник 15, второй поверхностный теплообменник 16.

Кроме того,установкасодержит дрос;Сель 17 первого теплоаого насоса, дроссель 18 второго теплового насоса, насосы 19-22, потребитель 23 горячей воды,потребитель 24 холодной воды,перемычки 25-34.;,

Установка работает следуюмим образом ,

В зимний период вода, нагретая в контактном гаэоводяном теплообменнике 13 отходящими газами от котла 7, подается насоссял 19 в поверхностный,теплообменник 14, в котором охлаждается и вновь поступает в теплообмен- , ник 13. Нагретая в теплообменнике 14 вода поступает в испаритель 3 первого теплового насоса, где передает свою теплоту кипящему рабочему агенту и затем насосом 21 вновь направляется в теплообменник 14. Часть нагретой воды через перемычку 27 поступает в конденсатор 5 второго теплового насоса, в котором дополнительно нагревается до заданной температуры и через аккумулятор 11 горячей воды подается потребителю 23. Подйитка воды к насосу 21 поступает от водяного источника 9,

В конденсатор 2 первого теплового насоса подается вода, выходящая из отопительных приборов 8, в котором нагревается теплотой конденсации паров рабочего агента, сжимаемьвс кстлпрессором 1. Далее вода контура отопления догревается в котле 7 и снова направляется в отопительные приборы 8, Циркуляция воды осуществляется насосом 20.

Вода от водяного источника 9 поступает непосредственно в резервуар

10и oTCKJpa к потребителю 24 ХОЛОДНОЙ воды. Кроме этого, часть воды, предварительно подогревшись в теплообменнике 1 б за счет теплоты, отводимой от потребителя 12 холода, подается через конден атор 5 и аккумулятор

11к потребителю 23 горячей воды. Вода, охлажденная в испарителе б

второго теплового на.соса, поступает к потребителю 12 холода, после чего направляется через теплообменник 16 и теплообменник 15 снова в испаритель б. Циркуляция этой воды осуществляется насосом 22.При снижении холодильной нагрузки теплообменники 16 и 15 или один из них могут быть отключены при помощи перемычек 31 и 30.

В переходный период при малой отопительной нагрузке котел 7 отключается, открьюается перемычка 34 и закрывается перемычка 25. В этом вода в отопительном контуре нагревается

только за счет теплоты конденсации, выделяемой в конденсаторе 2 первого теплового насоса. Через испаритель 3 первого теплового насоса прокачивается часть воды, поступающей от водяного источника 9 по перемычкам 26 и 28 в резервуар 10 а другая часть воды подается через теплообменник 16 или мимо него по перемычке 29 и через конденсатор 5 второго теплового насоса /и аккумулятор 11 потребителю 23 горячей воды.

В период, когда отопительная нагрузка отсутствует (летний период), котел 7 отключается, а соответственно не работает контактный газоводяной теплообменник 13 и первый тепловой насос. В этом случае вода из водяного источника 9 поступает через теплообменник. 16 или мимо него через перемычку 29 и далее через конденсатор 5 второго теплового насоса и аккумулятор 11 к потребителю 23 горячей воды. При поступлении из источника 9 высокотемпературной воды, например, геотермальной, часть ее подается непосредственно через перемычку 29, конденсатор 5 и аккумулятор 11 к потребителю 23 горячей воды. Другая часть воды в зимний период подается для охлаждения в испаритель 3 первого теплового насоса и далее через перемычку 28 в резервуар 10 к потребителю 24 холодной воды.

В летний период, когда первый тепловой насос отключается, эта часть воды охлаждается в испарителе 6 второго теплового насоса. В этом случае подвод воды от источника 9 к реэервуару 10 производится с помощью перемычек 32 и 33 (показанных пунктиром).

Экономическая эффективность предлагаемой установки выражается в снижении теплоснабжения, вследствие использования тепла, отходящих от котла газов, вьщеляющегося потребителем холода.

Формула изобретения

Установка для производства тепла и холода, содержащая два тепловых насоса, каждый из которых имеет свои компрессор, конденсатор и испаритель, отопительный контур# включающий ко тел,отопительные приборы, и конденсатор первого теплового насоса, водяной источник, к которому подключены контур холодного водоснабжения с резервуаром горячего водоснабжения с конденсатором второго теплового насоса и аккумулятором горячей воды, и потребитель холода, подключенный к испарителю второго теплового насоса посредством замкнутого циркуляционного водяного кольца, при этом испаритель первого теплового насоса подключен к

водяному источнику/ отличаю) щ а я с я тем, что, с целью повьииения экономичности, установка дополнительно содержит включенные в автономный циркуляционный контур контактный газоводяной теплообменник, обогревае-5 мый отходящ)1ми газами котла, и поверхностный теплообменник, подключенный своей второй полостью к испарителю первого теплового насоса, а также по,с ледов а те ль но вклкзченные в замкнутое 10 Циркуляционное водяное кольцо между потребителем холода и испарителем второго теплового насоса: контактный эоздуховодяной и второй поверхностный теплообменники, вторая пОлость последнего из которых включена в контур горячего водоснабжения перед конденсатором второго теплового насоса, испаритель которого дополнительно подсоединен на входе к водяному источнику, а на выходе - к резервуару холодной воды.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР I 305327, кл. F 25 В 29/00, 1971.