Тепловой насос для системы кондиционирования воздуха Советский патент 1983 года по МПК F25B29/00 F24F3/14 

Изобретение относится к холодильной технике, а точнее к тепловым насосам для системы кондиционирования воздуха в летнее и зимнее время.

Известны тепловые насосы для системы кондиционирования воздуха в летнее и зимнее время, содержащие корпус с патрубками ввода кондиционируемого воздуха, вывода его в термостатируемое помещение, вывода обработавшего воздуха из помещения и его выброса в атмосферу, размещенные внутри корпуса компрессор и подключаемые к нему два теплообменникав качестве испарителя или конденсатора в зависимости от времени года, снабженные вентиляторами и поддонами для сбора влаги. При этом теплообменники соответственно подключены к патрубкам ввода кондиционируемого воздуха и вывода отработавшего воздуха из помещения,а их вентиляторы подсоединены соответственно к патрубкам вывода кондиционированного воздуха в термостатируемое помещение и выброса отработавше- го воздуха в атмосферу tl.

Недостатком известных тепловых насосов является их малая экономичность вследствие большой затраты электроэнергии на выработку тепла и холода.

Цель изобретения - повышение экономичности.

Указанная цель достигается тем, что тепловой насос дополнительно содержит аппарат косв.енно-испаритель-. ного охлаждения воздуха с сухим и влажным каналами, снабженными входными и выходньми штуцерами, причем входные штуцера каждого канала соединены

10 попарно посредством воздуховодов с запорными вентилями с выходными шtyцерами этих каналов, и каждая штуцеров, в свою очередь, дополнительно подсоединена к атмосфере и со15ответственно к патрубкам ввода кондиционируемого воздуха и вывода отработавшего воздуха из помещения.

При Э.ТОМ поддоны обоих теплообменников подключены к влажному каналу

20 аппарата косвенно-испарительного охлаждения воздуха.

На чертеже схематично представлен предлагаемый тепловой насос.

Насос содержит корпус 1 с патруб ками 2-5 соответственно ввода кондиционируемого воздуха, вывода его в термостатируемое помещение, вывода отработавшего воздуха из помещения и его выброса в атмосферу, компрес30

сор 6, теплообменники 7 и 8, снабженные вентиляторами 9 и 10 и поддонами 11 и 12, аппарат 13 косвенно-испарительного охлаждения воздуха с сухим каналом 14 и влажным каналом 15, снабженными входными штуцерами 16 и 17 и выходными штуцерами 18 и 19, воздуховоды 20-30, вентили 31-38, влэгопроводы 39 и 40 с кранами 41 и 42,

В летнем режиме кондиционирования тепловой насос работает следующим образом.

Вентили 33, 35, 37 и 31 и кран 41 открыты, вентили 32, 34, 36 и 38 и кран 42 закрыты.

Наружный воздух через воздуховод 25, штуцер 16 поступает в сухой канал аппарата 13 косвенно-испарительного охлаждения воздуха, в котором охлаждается в пределе до температуры точки росы, В этом состоянии часть воздуха по воздуховодам 20, 23 и 24 поступает в патрубок 2, а -другая часть воздуха через воздуховоды 2022 и штуцер 17 поступает во влажный канал 15 аппарата 13, В канале 15 за счет тепло- и массообмена воздух нагревается и далее направляется через штуцер 19 по )воздуховодам 29 и 30 в патрубок 4. Здесь воздух,идущий по воздуховоду 29, перемешивается с воздухом, идущим из помещения по воздуховоду 30, и поступает в теплообменник 8, выполняющий функцию конденсатора. Отобрав тепло конденсации, воздух посредством вентилятора 10 через патрубок 5 выбрасывается в атмосферу.

Холодильная машина в режиме летнего кондиционирования работает следующим образом.

Компрессор 6 нагиетает пары хладагента в теплообменник 8, где они конденсируются, далее жидкость, пройдя через регулирующий вентиль (не показан), поступает в теплообменник 7, выполняющий функцию испарителя. Здесь жидкий хладагент кипит, а его пары отсасываются компрессором 6. Конденсат из поддона .11 теплообменника 7 через кран 41 по влагопроводу 39 поступает во влажный.канал 15 для его смачивания,

.

Предварительно -охлажденная часть воздуха через патрубок 2 поступает на контакт с теплообменником 7,внутри которого кипит хладагент. При этом воздух еще более охлаждается и осушается за счет выпащения конденсата на поверхности теплообменника 7, и в этом состоянии вентилятором 9 через патрубок 3 воздух направляется в термостатируёмое помещение. .

В зимнем режиме кондиционирования тепловой насос работает следующим образом.

Вентили 34, 36, 38 и 32 и кран 42| открыты, вентили 37, 35, 33 и 31 и кран 41 закрыты,

Воздух из помещения по воздуховоду 30 через патрубок 4 направляется f на поверхностный теплообмен с теплообменника 8, Часть этого воздуха по воздуховодам 29, 26 и 25 и через штуцер 16 направляется в сухой канал 14 аппарата 13, Здесь воздух охлаж- дается в пределе до температуры мокрого термометра и, пройдя штуцер 18, выбрасывается через воздуховод 20 и вентиль 38 н атмосферу. При этом контакте из воздуха по поверхности теплообменника 8 конденсируются водя5 ные пары, которые в виде конденсата по влагопроводу 40 направляются для смачивания влажного канала 15 аппарата 13 косвенно-испарительного охлаждения воздуха. Наружный воздух через

0 вентиль 32 и штуцер 17 поступает во влажный канал 15 аппарата 13, Здесь воздух нагревается за счет отбора тепла от воздуха, проходящего через сухой канал 14 аппарата 13, и увлаж5 няется в пределе до величины относительной влажности, равной 100%, и в этом состоянии он через штуцер 19 по воздуховодам 28 и24, а также через патрубок 2 поступает на контакт

0 с теплообменником 7,

Холодильная машина в режиме зимнего кондиционирования работает следующим образом.

Компрессор 6 нагнетает пары хлад5 агента в теплообменник 7, выполняющий функцию конденсатора. Жидкий хладагент, пройдя регулирующий ве.нтиль (не показан), поступает в теплообменник 8, выполняющий функцию испая рителя. Здесь жидкий хладагент кипит и его пари снова поступают в компрессор 6. Предварительно нагретый и увлажненный во влажном канале 15 воздух поступает на контакт с теплообменником 7, внутри которого конденсируют ся пары Хладагента, В результате этото теплообменника воздух еще более нагревается и в этом состоянии вентилятором 9 через патрубок 3 направляется в термостатируёмое помещение,

0 Экономическая эффективность предлагаемого насоса выражается в снижении расхода электроэнергии на производство холода и тепла, вследствие предварительного охлаждения и нагре5 ва воздуха, путем его массо- и теплообмена с конденсатом, образующимся на поверхности технологических аппаратов кондиционера.

Формула изобретения

1, Тепловой насос для системы кондиционирования воздуха в летнее 5 и зимнее время, содержащий корпус с

патрубками ввода кондиционируемого воздуха, вывода его в термостатируемое помещение, вывода отработавшего воздуха из помещения и его выброса в атмосферу, размещенные внутри корпуса компрессор и подключаемые к нему два теплообменника в качестве испарителя или конденсатора в зависимости от времени года, снабженные вентиляторами и поддонами для сбора влаги, при этом теплообменники соответственно подключены к патрубкам ввода кондиционируемого воздуха и вывода отработавшего воздуха из помещения, а их вентиляторы подсоединены соответственно к патрубкам вывода кондиционированного воздуха в термостатируемое помещение и выброса отработавшего воздуха в атмосферу, о тличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, тепловой насос дополнительно содержит аппарат косвенно-испарительного охлаждения воздуха с сухим и влажным каналами, снабженными входными и выходными штуцерами, причем входные штуцера каждого канала соединены попарно посредством воздуховодов с запорными, вентилями с выходными штуцерами этих каналов, и каждая пара штуцеров, в свою очередь, дополнительно подсоединена к атмосфере и соответственно к патрубкам ввода кондиционируемого воздуха и вывода отработавшего воздуха из помещения.

2. Насос по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что поддоны обоих теплообменников подключены к влажному каналу аппарата косвенно-испарительного охлаждения воздуха.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кокорин О.Я. Кондиционеры, работающие в режиме теплового насоса.. Обзорная информация,.М. , ЦНИИТЭстроймаш, вып. 1, 1981,,с. 20-22.

f/j /To/teoie/fffjr