CS238152B1

CS238152B1 - Device for accumulation of low potential heat in cooling circuit

Info

Publication number: CS238152B1
Application number: CS323083A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Dvorak; Jiri Petrak; Ludek Klazar
Original assignee: Zdenek Dvorak; Jiri Petrak; Ludek Klazar
Priority date: 1983-05-06
Filing date: 1983-05-06
Publication date: 1985-11-13

Abstract

Zařízení sestává v podstatě z uzavřeného okruhu převáděcí teplonosné kapaliny, rozděleného do dvou sekcí, ve kterých je zajištěna nezávislá cirkulace převáděcí teplonosné kapaliny dvěma samostatnými oběhovými čerpadlý a které jsou vzájemně propojeny akumulační nárdží. V jedné sekci okruhu převáděcí teplonosné kapaliny js zařazen výměník tepla vřazený do chladicího okruhu, do druhé sekce okruhu převáděcí teplonosné kapaliny je zařazen výměník tepla, představující zvolený odběr nízkopotenciálního tepla.The device essentially consists of a closed circuit of the heat transfer fluid, divided into two sections, in which the independent circulation of the heat transfer fluid is ensured by two separate circulation pumps and which are interconnected by an accumulation device. In one section of the heat transfer fluid circuit, a heat exchanger is included in the cooling circuit, and in the second section of the heat transfer fluid circuit, a heat exchanger is included, representing the selected low-potential heat consumption.

Description

(54) (61) (23) Výstavní priorita (22) Přihlášeno 06 0-5 83 (21) PV 5250-83 (40) Zveřejněno 16 01 85 (45) Vydáno 01 05 87(54) (61) (23) Exhibition Priority (22) Registered 06 0-5 83 (21) PV 5250-83 (40) Published 16 01 85 (45) Published 01 05 87

DVORAK ZD3NÉK ing. prof.,DVORAK ZD3NÉK ing.

PETRÁK Jlfil doc.ing. CSc., PRAHA, KLAZAR LUDSK ing., LITOMYŠLPETRÁK Jlfil Assoc. CSc., PRAGUE, KLAZAR LUDSK ing., LITOMYSL

Zařízení k akumulaci nízkopotenciálního tepla v chladicím okruhuEquipment for the accumulation of low-potential heat in the cooling circuit

Zařízení sestává v podstatě z uzavřeného okruhu převáděcí teplonosné kapaliny, rozděleného do dvou sekcí, ve kterých je zajištěna nezávislá cirkulace převáděcí teplonosné kapaliny dvěma samostatnými oběhovými čerpadlý a které jsou vzájemně propojeny akumulační nárdží.The apparatus consists essentially of a closed transfer heat transfer fluid circuit divided into two sections in which the independent transfer heat transfer fluid is provided by two separate circulation pumps and which are interconnected by an accumulation tank.

V jedné sekci okruhu převáděcí teplonosné kapaliny js zařazen výměník tepla vřazený do chladicího okruhu, do druhé sekce okruhu převáděcí teplonosné kapaliny je zařazen výměník tepla, představující zvolený odběr nízkopotenciálního tepla.In one section of the heat transfer fluid circuit there is a heat exchanger incorporated in the cooling circuit, in the other section of the heat transfer fluid circuit there is a heat exchanger representing the selected low-potential heat demand.

238 152238 152

() (Bl) (51) InL Cl.’() (Bl) (51) InL Cl. '

P 25 B 29/00P 25 B 29/00

238 152238 152

Vynález se týká zařízení k akumulaci nízkopotenciálního tepla v chladicím okruhu pracujícím s parním oběhem, systémem připojeným ke zvolenému odběru tepla tvořeného uzavřeným okruhem převáděcí teplonosné kapaliny, ve kterém jsou začleněny první výměník tepla, vřazený mezi kompresor a kondenzátor chladicího okruhu, dále akumulační nádrž a druhý výměník tepla, představující odběr nízkopotenciálního tepla.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for storing low-potential heat in a refrigeration circuit operating with a steam circuit, a system connected to a selected heat sink consisting of a closed heat transfer fluid circuit, incorporating a first heat exchanger interposed between a compressor and a condenser. a heat exchanger representing the withdrawal of low-potential heat.

Nízkopotenciální teplo, produkované chladicím zařízením pracujícím s parním oběhem chladivá, patří mezi tepla odpadní, která se v současné době odvádějí bez užitku a vhodným způsobem se maří. Při účelném řešení chladicího okruhu se však může toto nízkopotenciální teplo nebo alespoň jeho část sezónně, mnohdy i celoročně využívat.The low-potential heat produced by a refrigerant operating with a refrigerant vapor cycle is one of the waste heats that are currently being wasted and usefully wasted. However, this low-potential heat, or at least a part of it, can be used seasonally, often even all year round, in an efficient solution of the cooling circuit.

Největší část nízkopotenciálního tepla produkovaného chladicím okruhem, se může využívat při dvou teplotních úrovních. Menší díl této části s vyšší teplotní úrovní představuje zjevné teplo, obsažené v přehřátých parách chladivá za výtlakem kompresoru nebo kompresorů. Větší díl této části, avšak s nižší teplotní úrovní, představuje skryté, to je kondenzační teplo par chladivá.The greatest part of the low-potential heat produced by the cooling circuit can be used at two temperature levels. A smaller part of this section with a higher temperature level represents the apparent heat contained in the superheated vapor of the refrigerant after the discharge of the compressor or compressors. The greater part of this part, but with a lower temperature level, is hidden, that is the condensation heat of the refrigerant vapor.

Nízkopotenciální teplo, obsažené v přehřátých parách chladivá, má ze všech tepel produkovaných chladicím okruhem nejvyšší teplotní úroveň. Jeho účelné využití je tedy možné i žádoucí. Přitom nalezení vhodného odběru tohoto nízkopotenciálního tepla je vcelku jednoduché. S ohledem na výhodnou teplotní úroveň tohoto tepla - teplota přehřátých par ve výtlaku kompresorů se pohybuje v rozmezí okolo 100 až 150 °C - se toto teplo může účelne využívat pro ohřev nebo předehřev různých pracovníchThe low potential heat contained in superheated refrigerant vapors has the highest temperature level of all the heat produced by the refrigerant circuit. Its practical use is therefore possible and desirable. Finding a suitable heat sink for this low-potential heat is quite simple. With regard to the advantageous temperature level of this heat - the temperature of superheated vapors in the discharge of compressors is in the range of about 100 to 150 ° C - this heat can be conveniently used for heating or preheating of various working

238 152238 152

-fclátek, například užitkové nebo pitné vody i jiných kapalin.- for example, non-potable or drinking water and other liquids.

Nízkopotenciální teplo z přehřátých par chladivá ae zpravidla využívá tak, že do výtlačného potrubí kompresorů, to je mezi kompresor a kondenzátor chladicího okruhu, se vřadí výměník tepla, ze kterého se vhodnou teplonosnou kapalinou, nejčastěji vodou, převádí teplo přehřátých par chladivá ke zvolenému odběru tepla, tvořeném dalším výměníkem tepla, ve kterém se převedeným teplem ohřívá příslušná pracovní látka. Okruh převáděcí teplonosné kapaliny, propojující oba výměníky tepla, je uzavřený, s vyrovnávací nádrží a cirkulaci teplonosné kapaliny zajištuje nejčastěji oběhové Čerpadlo.Low-potential heat from superheated vapor is used as a coolant and is usually utilized in that a heat exchanger is inserted into the compressor discharge line, ie between the compressor and the condenser of the cooling circuit, from which the heat of superheated vapor coolant is transferred , formed by another heat exchanger, in which the heat transfer medium heats the respective working medium. The circuit of the transfer heat transfer fluid, connecting both heat exchangers, is closed, with the buffer tank and circulation of the heat transfer fluid being mostly provided by the circulation pump.

Popsaný nepřímý převod tepla mezi zdrojem tepla, to je chladicím okruhem a zvoleným odběrem tepla, pomocí převáděcí teplonosné kapaliny, se volí pro zajištění bezpečnosti a hygienické nezávadnosti, to je proto, aby se vyloučila možnost proniimutí chladivá při netěsnosti systému do ohřívané pracovní látky. Proniknutí chladivá do ohřívané pracovní látky znemožňuje popsaný nepřímý převod tepla jednak přímo, jednak nepřímo tím, že je dána možnost indikace přítomnosti chladivá v převáděcí teplonosné kapalině, která signalizuje netěsnost výměníku tepla v chladicím okruhu.The described indirect heat transfer between the heat source, i.e. the refrigerant circuit and the selected heat sink, by means of the heat transfer fluid, is chosen to ensure safety and hygiene safety, i.e. to avoid the possibility of refrigerant leaking into the heated working fluid. The penetration of the coolant into the heated working medium prevents the described indirect heat transfer either directly or indirectly by giving the possibility of indicating the presence of coolant in the transfer heat transfer fluid, which indicates a leak in the heat exchanger in the refrigerant circuit.

Protože produkce nízkopotenciálního tepla v chladicím okruhu a odběr účelně využívaného nízkopotenciálního tepla nejsou většinou časově sladěny, dochází k disproporci mezi produkcí a odběrem tohoto nízkopotenciálního tepla. Z hlediska provozu chladicího zařízení a provozu systému, zajištujícího využívání nízkopotenciálního tepla je zvlášt nebezpečná dispro porce při nadprodukci nízkopotenciálního tepla. -Pokud by se tato disproporce neřešila, mohlo by to vést k závažným provozním potížím a poruchám.Since the production of low-potential heat in the refrigeration circuit and the collection of purposefully used low-potential heat are usually not time-aligned, there is a disproportion between the production and consumption of this low-potential heat. From the viewpoint of the operation of the cooling equipment and the operation of the system ensuring the use of low-potential heat, there is a particularly dangerous disposition in the case of overproduction of low-potential heat. - Failure to address this disproportion could lead to serious operational problems and failures.

Disproporce při nadprodukci nízkopotenciálního tepla, to je disproporce v období, kdy produkce tepla převyšuje požadavky zvoleného odběru tepla, se zpravidla řeší dvojím způsobem·The disproportion in the overproduction of low-potential heat, ie the disproportion in the period when the heat production exceeds the requirements of the selected heat consumption, is usually solved in two ways ·

-3 238 152-3 238 152

První způsob řešení této disproporce představuje regulace, případně až do úplného přerušení převodu tepla z přehřátých par chladivá do převáděcí teplonosné kapaliny ve výměníku tepla, vřazeném do chladicího okruhu. Tato regulace komplikuje zapojení chladicího okruhu, protože vyžaduje, aby výměník tepla v chladicím okruhu byl opatřen regulovatelným obtokem na straně, přehřátých par chladivá, kterým se snižuje, případně zcela přerušuje převod tepla z přehřátých par chladivá do převáděcí teplonosné kapaliny, čímž se předchází varu převáděcí kapaliny ve výměníku tepla se všemi nepříznivými důsledky z toho plynoucími.The first way of solving this disproportion is to control, possibly until the heat transfer from the superheated refrigerant vapor to the heat transfer fluid in the heat exchanger in the cooling circuit is completely interrupted. This control complicates the refrigerant circuit wiring because it requires a heat exchanger in the refrigerant circuit to be provided with an adjustable bypass on the side of the superheated refrigerant vapor, which reduces or even interrupts the transfer of heat from the superheated refrigerant vapor to the transfer heat transfer fluid. the liquid in the heat exchanger with all the adverse consequences thereof.

Druhý způsob řešení této disproporce představuje akumulace nadbytečného tepla v určitém množství přéváděcí teplonosné kapaliny, shromážděném v akumulační nádrži. Akumulační nádrž se zařazuje do uzavřeného okruhu převáděcí teplonosné kapaliny mezi výměník tepla vřazený do chladicího okruhu a druhý výměník tepla, představující zvolený odběr účelně využívaného nízkopotenciálního tepla. Je-li disproporce v produkci a odběru nízkopotenciálního tepla zvláší výrazná, vychází akumulační nádrž neúměrně velká. Velká akumulační nádrž má, vedle řady dalších nevýhod, velké tepelné ztráty do okolí i velké vnitřní, tak zvané exergetické ztráty při odběru akumulovaného tepla z nádrže, ke kterým dochází v důsledku směšování ohřáté a vratné ochlazené převáděcí teplonosné kapaliny.A second way of addressing this disproportion is to store excess heat in a certain amount of heat transfer fluid collected in the storage tank. The accumulation tank is included in the closed circuit of the transferring heat transfer fluid between the heat exchanger inserted in the cooling circuit and the second heat exchanger, which represents the selected consumption of purposefully used low-potential heat. If the disproportion in the production and consumption of low-potential heat is particularly significant, the accumulation tank is disproportionately large. In addition to a number of other disadvantages, a large storage tank has a large thermal loss to the environment and large internal, so-called exergetic losses, during heat removal from the tank, which occur as a result of mixing the heated and return cooled transfer heat transfer fluid.

Uvedené nedostatky odstraňuje zařízení k akumulaci nízkopotenciálního tepla v chladicím okruhu, pracujícím s parním oběhem chladivá systémem, připojeným ke zvolenému odběru tepla, tvořené uzavřeným okruhem převáděcí teplonosné kapaliny, ve kterém jsou začleněny první výměník tepla, vřazený mezi kompresor a kondenzátor chladicího okruhu, dále akumulační nádrž a druhý výměník tepla představující odběr nízkopotenciálního tepla. Jeho poasxaxajspocívá v tom, že uzavřený okruh převáděcí teplonosné kapaliny je rozdělen do dvou sekcí, propojených akumulační nádrží, a do první sekce, která vychází ze spodní části akumulační nádrže a je zavedena do horní části akumulační nádrže, je postupně zařazeno nejméně jedno první oběhovéThe above-mentioned drawbacks are eliminated by a low-potential heat storage device in a refrigeration circuit operating with a steam circulation coolant system connected to a selected heat sink, comprising a closed heat transfer fluid circuit incorporating a first heat exchanger interposed between a compressor and a refrigeration circuit condenser. a tank and a second heat exchanger representing the withdrawal of low-potential heat. Its poasxaxa consists in that the closed circuit of the transfer heat transfer fluid is divided into two sections, connected by an accumulation tank, and at least one first circulation circuit is gradually included in the first section, which comes from the bottom of the accumulation tank and is introduced into the top of the accumulation tank.

23S 152 čerpadlo teplonosné kapaliny a první výměník a do druhé sekce, která vychází z horní části akumulační nádrže a je zavedena do spodní části akumulační nádrže je postupně zařazeno nejméně jedno druhé oběhové čerpadlo teplonosné kapaliny a druhý výměník tepla, přičemž k akumulační nádrži je dále připojena vyrovnávací nádrž.23S 152 the heat transfer fluid pump and the first exchanger, and at least one second heat transfer fluid pump and the second heat exchanger are sequentially connected to the second section, which extends from the upper part of the storage tank and is introduced into the lower part of the storage tank. buffer tank.

Podle dalšího význaku vynálezu je do druhé sekce uzavřeného okruhu převáděcí teplonosné kapaliny zařazen regulační orgán pro řízení průtoku teplonosné kapaliny druhým výměníkem tepla.According to a further feature of the invention, a control element for controlling the flow of the heat transfer fluid through the second heat exchanger is included in the second section of the closed circuit heat transfer fluid.

Konečně podle posledního význaku vynálezu je do první sekce uzavřeného okruhu převáděcí teplonosné kapaliny zařazen regulační orgán pro řízení průtoku teplonosné kapaliny prvním výměníkem.Finally, according to the last aspect of the invention, a control element for controlling the flow of the heat transfer fluid through the first exchanger is included in the first section of the closed circuit heat transfer fluid.

Hlavní výhoda zařízení podle vynálezu spočívá v tom, že výkon, výměníku tepla, vřazeného do chladicího okruhu, nemusí být regulován přídavným regulačním zařízením při nadprodukci tepla oproti odběru a že pro srejné množství akumulovaného tepla vychází akumulační nádrž podstatně menší. Tyto výhody vedou k tomu, že celý systém je jednodušší, přitom provozně spolehlivější a rozměrově menší. To vede i k nižším investičním nákladům a to jak přímým za strojní zařízeni a regulační systém, tak k nepřímým, za nižší obestavěný prostor.The main advantage of the device according to the invention is that the power of the heat exchanger incorporated in the cooling circuit does not have to be controlled by an additional control device in case of overproduction of heat compared to consumption, and that the accumulation tank results considerably less. These advantages make the whole system simpler, yet more reliable in operation and smaller in size. This also leads to lower investment costs, both direct for the machinery and control system, and indirect, for lower enclosure space.

Zařízení podle vynálezu je dále blíže vysvětleno na konkrétním příkladu využití z provozu chladicího zařízení, znázorněném schematicky na připojeném výkrese.The device according to the invention is explained in more detail below with reference to a specific example of the use of the refrigeration plant shown schematically in the accompanying drawing.

Do chladicího okruhu 1 je mezi kompresorem 2 a kondenzátorem 3 vřazen první výměník 4 tepla, který představuje zdroj nízkopotenciálního tepla. První výměník 4 tepla je zařazen do první sekce 6 uzavřeného okruhu převáděcí teplonosné kapaliny a touto první sekcí je propojen s akumulační nádrží 10. První sekce 6 vychází ze spodní části akumulační nádrže 10, postupně je do ní vřazeno první oběhové čerpadlo 8 a první výměník 4 tepla a je zavedena do horní části akumulační nádrže 10. DruhýA first heat exchanger 4, which is a source of low-potential heat, is inserted into the cooling circuit 1 between the compressor 2 and the condenser 3. The first heat exchanger 4 is inserted into the first section 6 of the heat transfer fluid transfer circuit and is connected to the accumulation tank 10 by this first section. The first section 6 extends from the bottom of the accumulation tank 10, the first circulation pump 8 and the first exchanger 4 heat and is introduced into the upper part of the storage tank 10. The second

238 152238 152

-yvýměník 5 tepla, který představuje odběr nízkopotenciálního tepla, je zařazen do druhé sekce 7 uzavřeného okruhu převáděcí teplonosné kapaliny a touto druhou sekcí je propojen s akumulační nádrží 10 a jejím prostřednictvím i s první sekcí 6. Druhá sekce 7 vychází z horní části akumulační nádrže ÍO, postupně je do ní vřazeno druhé oběhové čerpadlo 9, regulační orgán 11 a druhý výměník 5 tepla. Regulační orgán 11 řídí průtok teplonosné látky druhým výměníkem 5, tepla a tím řídí jeho výkon v závislosti na požadavcích odběru. Akumulační nádrž 10 propojuje uzavřený okruh převáděcí teplonosné kapaliny mezi sáním obou oběhových čerpadel 8 a 9 a tím, rozděluje celý okruh na dvě sekce 6 a 7 s naprosto nezávislým průtokem teplonosné kapaliny. K akumulační nádrži 10 je připojena tlaková nebo beztlaková vyrovnávací nádrž, která není zakreslena.The heat exchanger 5, which represents the consumption of low-potential heat, is included in the second section 7 of the closed circuit heat transfer fluid and is connected to the storage tank 10 and through it to the first section 6 through this second section. In turn, a second circulation pump 9, a regulating element 11 and a second heat exchanger 5 are incorporated therein. The regulating body 11 controls the flow rate of the heat transfer medium through the second heat exchanger 5, and thus controls its output depending on the demand. The accumulation tank 10 interconnects the closed circuit of the transfer heat transfer fluid between the suction of both circulation pumps 8 and 9 and thus divides the whole circuit into two sections 6 and 7 with a completely independent flow of heat transfer fluid. A pressure or non-pressure equalization tank (not shown) is connected to the storage tank 10.

Při vyvážené produkci a odběru nízkopotenciálního tepla je průtok teplonosné kapaliny v obou sekcích 6 a 7 okruhu převáděcí teplonosné kapaliny shodný. Teplo z prvního výměníku 4 tepla se převádí teplonosnou kapalinou přímo do druhého výměníku 2 tepla. Teplonosné kapalina obchází nahoře i dole akumulační nádrž 10.With balanced production and offtake of low-potential heat, the flow rate of the heat transfer fluid in both sections 6 and 7 of the heat transfer fluid circuit is the same. The heat from the first heat exchanger 4 is transferred directly by the heat transfer fluid to the second heat exchanger 2. The heat transfer fluid bypasses the storage tank 10 at the top and bottom.

Při malé nadprodukci tepla v prvním výměníku 4 tepla je průtok teplonosné kapaliny v první sekci 6 větší než ve druhé sekci 7, ve které je průtok teplonosné kapaliny škrcen regulačním orgánem 11. Převáděcí teplonosné kapalina ohřívaná v prvním výměníku 4 tepla na určitou stálou teplotu proto prochází akumulační nádrží 10 shora dolů, dochází k nabíjení” akumulační nádrže, to je k akumulaci tepla. Naopak, převýší-li odběr tepla jeho produkci, zvětší se průtok teplonosné kapaliny ve druhé sekci 7 nad průtok v první sekci 6. Převáděcí teplonosná kapalina proto začne procházet akumulační nádrží 10 zdola nahoru, dochází k vybíjení akumulační nádrže, to je k využívání akumulovaného tepla.In the case of a small overproduction of heat in the first heat exchanger 4, the flow of heat transfer fluid in the first section 6 is greater than in the second section 7 in which the flow of heat transfer fluid is throttled by the regulating body 11. The accumulation tank 10 is top-down, charging the accumulation tank, that is, the accumulation of heat. Conversely, if the heat demand exceeds its production, the heat transfer fluid flow in the second section 7 increases above the flow in the first section 6. The heat transfer fluid therefore begins to pass through the accumulation tank 10 from bottom to top, discharging the accumulation tank, i.e. .

V průběhu akumulace tepla nebo při využívání akumulovaného tepla dochází tedy ke známému vytváření a posuvu teplotního rozhraní v akumulační nádrži 10.Thus, during the accumulation of heat or when the accumulated heat is used, there is a known formation and displacement of the temperature interface in the accumulation tank 10.

238 152238 152

Při velké nadprodukci tepla v prvním výměníku 4 tepla, případně při úplném přerušení odběru tepla ve druhém výměníku 2 tepla, je funkce zařízení zpočátku stejná jak je popsáno v předchozím odstavci. Tuto fázi je možno označit za první stupeň akumulace tepla. Jakmile se ale celá akumulační nádrž 10 zaplní ohřátou teplonosnou kapalinou, to je jakmile se posune teplotní rozhraní v akumulační nádrži až ke spodnímu výstupu první sekce 6 z akumulační nádrže 10, změní se skokem teplota teplonosné látky na vstupu do prvního výměníku tepla 4. Při stálé teplotě přehřátých par za kompresorem se za tohoto stavu skokem zmenší vstupní teplotní rozdíl ve výměníku a následně se skokem sníží výkon tohoto výměníku. Současně se přitom skokem zvýší teplota ohřívané teplonosné kapaliny, to je teplota za výměníkem 4 tepla. Tuto fázi je možno označit za druhý stupeň akumulace tepla. S.ohledem na uvedené skokové změny teplotních poměrů a s tím související skokovou změnu výkonu prvního výměníku 4 tepla, je ohřátí teplonosné kapaliny v tomto výměníku při druhém stupni akumulace tepla nižší než při prvním stupni akumulace. Ve druhém stupni se tedy akumuluje menší množství tepla než při prvním stupni, ale na vyšší teplotní úrovni.In the case of a large overproduction of heat in the first heat exchanger 4 or in the event of a complete interruption of the heat removal in the second heat exchanger 2, the function of the device is initially the same as described in the previous paragraph. This phase can be referred to as the first stage of heat storage. However, as soon as the entire storage tank 10 is filled with heated heat transfer fluid, i.e., as the temperature interface in the storage tank moves up to the lower outlet of the first section 6 from the storage tank 10, the temperature of the heat transfer fluid at the inlet to the first heat exchanger temperature of superheated vapors downstream of the compressor in this state, the input temperature difference in the exchanger is stepped down and then the output of this exchanger is stepped down. At the same time, the temperature of the heat transfer fluid to be heated, i.e. the temperature downstream of the heat exchanger 4, rises. This phase can be referred to as the second stage of heat storage. Considering the step changes in temperature conditions and the associated step change in the power of the first heat exchanger 4, the heat transfer fluid in the heat exchanger in the second heat storage stage is lower than in the first heat storage stage. The second stage therefore accumulates less heat than the first stage, but at a higher temperature level.

Podobně, jakmile se celá akumulační nádrž IQ zaplní při druhém stupni akumulace ohřátou kapalinou, dojde opět k popsaným skokovým změnám teploty a výkonu prvního výměníku 4 tepla a tedy k dalšímu stupni akumulace tepla.Similarly, once the entire storage tank 10 is filled with the heated liquid in the second storage stage, the described step changes in temperature and power of the first heat exchanger 4 again, and thus the next stage of heat storage.

Skokové změny teplot převáděcí teplonosné kapaliny a výkonu prvního výměníku 4 tepla, to je jednotlivé stupně vícestupňové akumulace se mohou uskutečňovat až do teplot převáděcí teplonosné kapaliny, při kterých je zabezpečena spolehlivá a bezpečná funkce systému, to je do teplot, při kterých je bezpečně zajištěno, že nedojde k varu převáděcí teplonosné kapalinyStep changes of the transfer heat transfer fluid temperature and the power of the first heat exchanger 4, i.e., the individual stages of the multi-stage accumulation, can take place up to the transfer heat transfer fluid temperature at which reliable and safe system operation is ensured, that the heat transfer fluid does not boil

Při vícestupňové akumulaci tepla skokové změny teplot převáděcí teplonosné kapaliny vedou k autoregulaci výkonu výměníku 4 tepla v požadovaném smyslu bez jakéhokoliv přídavného regulačního zařízení. Výkon výměníku 4 tepla se samočinně snižujeIn a multi-stage heat storage, step changes in the temperature of the transferring heat transfer fluid lead to self-regulation of the heat exchanger 4 performance in the desired sense without any additional control device. The power of the heat exchanger 4 decreases automatically

238 1S2238 1S2

-ytím více, čím větší je nadprodukce tepla oproti odběru. Naopak, výkon výměníku 4 tepla se samočinně zvyšuje tím více, čím menší je nadprodukce tepla oproti odběru.- washing more, the greater the overproduction of heat compared to the consumption. Conversely, the power of the heat exchanger 4 increases automatically the more the overproduction of the heat is less than the consumption.

Popsané zapojení má i tu výhodu, že při zvýšení odběru tepla na jmenovitou hodnotu po proběhlé vícestupňové akumulaci tepla, zvýší se výkon výměníku 4 tepla samočinně a skokově na hodnotu odpovídající první fázi, to je prvnímu stupni akumulace tepla a teplo se převádí přímo z prvního výměníku 4 tepla do druhého výměníku tepla, to je jako při vyvážené produkci a odběru nízkopotenciálního tepla. Teplo akumulované vícestupňovou akumulací na vyšší teplotní úrovni v akumulační nádrži 10 se přitom vůbec nevyužívá a zůstává zcela k dispozici pro opačnou disproporci, to je pro případ, že odběr tepla převýší jeho produkci /např. při odstavení chladicího okruhu/.The described connection also has the advantage that if the heat demand is increased to the nominal value after the multistage heat accumulation has taken place, the heat exchanger 4 will automatically and stepwise increase to the value corresponding to the first phase, i.e. the first heat storage stage. 4 to the second heat exchanger, that is, as in the balanced production and offtake of low-potential heat. The heat accumulated by the multi-stage accumulation at a higher temperature level in the accumulation tank 10 is not used at all and remains fully available for the opposite disproportion, i.e. in case the heat demand exceeds its production (e.g. when the cooling circuit is shut down.

Autoregulace výměníku 4 tepla umožňuje spolehlivý a bezpečný provoz celého systému bez jakýchkoliv přídavných regulačních orgánů. Spolehlivost a bezpečnost provozu celého systému lze dále zvýšit zdvojením prvního oběhového čerpadla 8 a řešením automatického záskoku druhého čerpadla při poruše čerpadla prvníhoThe self-regulation of the heat exchanger 4 enables reliable and safe operation of the entire system without any additional control elements. The reliability and safety of the entire system can be further enhanced by doubling the first circulation pump 8 and solving the automatic stand-by of the second pump in case of failure of the first pump

Zařízení podle schématu odpovídá případu, že výkon chladicího okruhu a tedy i výkon prvního výměníku 4 tepla je při provozu chladicího okruhu stálý. Jestliže se výkon výměníku 4 tepla při provozu chladicího okruhu mění, může se první sekce 6 okruhu převáděcí teplonosné kapaliny doplnit známým způsobem vhodným regulačním orgánem, který při prvním stupni akumulace tepla zajišíuje stélou teplotu teplonosné kapaliny za prvním výměníkem 4 tepla, která je nezbytná pro správnou funkci druhého výměníku 2 tepla·The system according to the diagram corresponds to the case that the output of the cooling circuit and thus the output of the first heat exchanger 4 is constant during the operation of the cooling circuit. If the power of the heat exchanger 4 changes during operation of the cooling circuit, the first heat transfer fluid circuit section 6 may be supplemented in a known manner by a suitable regulator which, in the first heat storage stage, ensures a stable heat transfer fluid temperature downstream of the first heat exchanger 4 function of the second heat exchanger 2 ·

Popsaného způsobu a příslušného zařízení je možno použít pro akumulaci tepla z přehřátých par chladivá ve vodě, případně jiné teplonosné kapalině, např. nemrznoucí kapalině, u vody na teplotu až do 95 °C při beztlakovém okruhu převáděcí teplonosné kapaliny, případně až do 150 °C při tlakovém okruhu převáděcí teplonosné kapaliny·The described method and apparatus can be used for the accumulation of heat from superheated vapors coolant in water or other heat transfer fluid, e.g., antifreeze, in water up to 95 ° C at a non-pressurized heat transfer fluid circuit, possibly up to 150 ° C at the pressure circuit of the transfer heat transfer fluid ·

Claims

OF THE INVENTION

1. A device for the accumulation of low-potential heat in a refrigeration circuit operating a steam circuit of a refrigerant system connected to a selected heat sink, comprising a closed circuit of a transferring heat transfer fluid incorporating a first heat exchanger interposed between a compressor and a refrigeration circuit condenser; and a second heat exchanger, representing a low-potential heat demand, characterized in that the closed circuit of the transfer heat transfer fluid is divided into two sections (6, 7) connected by an accumulation tank (10) and into a first section (6) coming from the bottom of the accumulation of the tank (10) and is introduced into the upper part of the accumulation tank (10), at least one first circulating pump (8) of the heat transfer fluid and the first heat exchanger (4) and into the second section (7) coming from the upper part of the storage tank (10) and is introduced into the bottom of the accumulators At least one second heat transfer fluid pump (9) and a second heat exchanger (5) are successively connected to the storage tank (10), and a buffer tank is further connected to the storage tank (10).

Device according to claim 1, characterized in that a control element (11) for controlling the flow of the heat transfer fluid through the second heat exchanger (5) is provided in the second section (7) of the transfer heat transfer fluid circuit.

Device according to Claims 1 and 2, characterized in that a regulating element for controlling the flow of the heat transfer fluid through the first heat exchanger (4) is arranged in the first section (6) of the transfer heat transfer fluid.