CZ2005361A3 - Zařízení pro využití energie odebírané z vody a vzduchu - Google Patents

Abstract

Zařízení pro využití energie odebírané z vody a vzduchu, sestává z motorkompresoru (1), kondenzátoru (4), expanzního ventilu (6) a výparníku (7), přičemž motorkompresor (1) je před výměníkem (2), který je tvořen vnějším pláštěm (3) výměníku (2), do něhož je uložen kondenzátor (4) chladicího systému. V kondenzátoru (4) chladicího systému je uložen výměník (5) teplé užitkové vody, před nebo za výměníkem (2) je umístěn vzduchový rekuperátor (12) a to paralelně nebo sériově a z kondenzátoru (4) chladicího systému je přivedeno potrubí do výparníku (7) vodního a vzduchového, kterýje tvořen lamelami (8), do nichž je uložen vnější plášť (9) vzduchového výparníku (7), do něhož je uložen vnitřní plášť (10) výparníku (7), do něhož je uložen kondenzátoru (4) chladicího systému, který dále pokračuje do suchého výměníku (11) sestávajícího z kondenzátoru (4) chladicího systému a pláště (9) výparníku (7) chladicího systému. Potrubí kondenzátoru (4) chladicího systému je propojenos expanzním ventilem (6).

Description

Zařízení pro využití energie odebírané z vody a vzduchu

Oblast techniky

Vynález se týká zařízení pro využití energie odebírané z vody a vzduchu, kterou lze získat z veškerého nízkoenergetického potenciálu kapalných nebo plynných medií.

Dosavadní stav techniky

Dosud známá řešení mají okruh odběru tepla řešen tak, že tepelná energie se odnímá ve výparníku, kde kapalné chladivo pod nízkým tlakem odnímá teplo z ochlazovaného media. Pomocí kompresoru je nasáto , stlačeno a přivedeno do kondenzátoru, kde mění skupenské teplo z plynu na kapalinu a předává teplo topnému médiu. Výparníky těchto zařízení technicky odebírají menší množství energie než obsahuje dané medium. Tento stav nastává u systému voda-voda. U systému vzduch-vzduch nebo vzduch-voda je potřeba určitá část energie na udržení provozuschopného stavu při teplotách vnějšího prostředí 5°C a méně. Uvedené systémy jsou nastaveny tak, že odebíraná energie je akumulována v akumulačních nádržích, odkud je směšována s topným mediem, nebo předávána přes další výměník do topného media. U těchto systémů dále dochází k tomu, že topné médium jako zbytkové teplo z kondenzátoru předehřívá teplou užitkovou vodu, která je dále dohřívána pomocí jiné energie. Uvedené systémy nezabezpečují trojkombinaci využití energie tj. rekuperace, topení a ohřev teplé užitkové vody. Systémy jsou konstruovány jako bivalentní tepelné zdroje, jejichž nevýhoda spočívá ve vyšší energetické spotřebě.

Další zařízení je známo například z PV 2002-693, které využívá zbytkové teplo z kondenzátoru, a to tak, že je akumulováno v zásobníku tepla a předáváno přes hlavní nebo pomocný výparník. Jedná se o víceokruhový systém. Nevýhody tohoto řešení spočívají ve vyšších pořizovacích nákladech, vyšších nárocích na regulaci, a tím se zvyšují náklady celého systému. Další nevýhodou je to, že v uvedeném systému může docházet k nedostatku nebo přebytku plynné nebo kapalné části chladivá při různých teplotách vnějšího prostředí.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky odstraňuje zařízení pro využití energie odebírané z vody a vzduchu, sestávající z motorkompresoru, kondenzátoru, expansního ventilu a výparníku, podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že výměník je tvořen vnějším pláštěm do něhož je uložen kondenzátor chladícího systému. V kondenzátoru chladícího systému je uložen výměník teplé užitkové vody. Z kondenzátoru chladícího systému je přivedeno potrubí do • ·

výparníku vodního a vzduchového, který tvoří lamely, do nichž je uložen vnější plášť vzduchového výparníku s uloženým vnitřním pláštěm výparníku , který má uvnitř uložen kondenzátor chladícího systému, který dále pokračuje do suchého výměníku. Suchý výměník sestává z kondenzátoru chladícího systému a pláště výparníku chladícího systému. Potrubí kondenzátoru chladícího systému je propojeno s expanzním ventilem. Výparník má ve vnější stěně kondenzátoru chladícího systému a ve vnější stěně pláště výparníku spirálovitě umístěn po obvodě distanční drát. Před nebo za výměník je paralelně nebo sériově napojen vzduchový rekuperátor, který je vybaven posouvatelným pláštěm.

Zařízení podle tohoto vynálezu využívá veškeré nízko energetické teplo s maximální účinností tepelného čerpadla oproti pořizovacím nákladům. To je dosaženo tím, že zařízení využívá v jednom tepelném čerpadle energii vzduchu nebo vody, popřípadě země, jako hlavní zdroj nízkoenergetického zdroje a podružného zdroje odpadního tepla při rekuperaci zbytkového tepla z kondenzátoru. Tepelné čerpadlo je schopno vytápět pomocí vzduchového topení nebo akumulací u podlahového topení nebo radiátorového topení. Tím, že se jedná o jednookruhový společný okruh, není nutno jakékoliv komponenty montovat mimo tento celek. Tím vzniká úspora nákladů na montáž a celek vykazuje nižší spotřebu jak materiálovou, tak provozní. Bezproblémový chod tepelného čerpadla u jednookruhového chladícího systému podle tohoto technického řešení zabraňuje vzniku nedostatku nebo přebytku kapaliny či plynu v okruhu, jako je tomu u víceokruhového chladícího systému tepelných čerpadel.

Přehled obrázků na výkrese

Vynález bude blíže osvětlen pomocí výkresu, kde na obr.l je blokové schéma zapojení jednotlivých částí zařízení, obr.2 představuje řez výměníkem, který obsahuje vnější plášť výměníku, kondenzátor chladícího systému a výměník teplé užitkové vody, obr.3 je řez výparníkem vodním a vzduchovým s lamelami a obr.4 představuje výparník chladícího systému.

Příklady provedení

Zařízení, podle obr.l, sestává z motorkompresoru 1, který je propojen s výměníkem 2, obsahujícím podle obr.2 vnější plášť výměníku 3 kondenzátor 4 chladícího systému a výměník 5 teplé užitkové vody. Z výměníku 2 je vedeno potrubí do výparníku 2 vodního a vzduchového, který obepínají lamely 8. Uvnitř výparníku 7 je uložen vnější plášť 9 vzduchového výparníku 7 , do něhož je uložen vnitřní plášť 10 výparníku 7, do něhož je • · • · · · uložen kondenzátor 4 chladícího systému. Kondenzátor 4 je napojen do suchého výměníku 11, který sestává z kondenzátoru 4 chladícího systému a pláště 9 výparníku 7 chladícího systému.Potrubí kondenzátoru 4 chladícího systému je propojeno s expanzním ventilem 6. Výparník 7 má ve vnější stěně kondenzátoru 4 a vnějším plášti 10 vzduchového výparníku umístěn spirálovitě po obvodě distanční drát, který je rovněž umístěn ve vnější stěně výměníku 5 teplé užitkové vody a ve stěně kondenzátoru 4 chladícího systému. Za výměník 2 je paralelně napojen vzduchový rekuperátor 12. jehož plášť je posouvatelný.

Zařízení pro využití energie odebírané z vody a vzduchu pracuje tak, že se zvolí nejvhodnější zdroj nízkoenergetického zdroje vzduch nebo voda . Z tohoto média odebere teplo obsažené, a to dle možnosti zařízení tepelného čerpadla dopraví jej do motorkompresoru i, kde se stlačí a při vyšším tlaku a teplotě zkondenzuje ve výměníku 2, který předá teplo buď do topného systému nebo do systému teplé užitkové vody nebo rekuperátoru vzduchu 12. Zbytkové teplo z výměníku 2 je odvedeno potrubím kondenzátoru 4 chladícího systému do výparníku (7), kde předává teplo do vnitřního pláště výparníku (10), kde je teplonosnou látkou voda, jestliže je v tu danou dobu využívána. Teplo jež se nepředá je přivedeno do suchého výměníku 11, kde předává zbytkové teplo do výparníku 7 chladícího systému. Odtud je přivedeno zkapalněné chladivo k expanznímu ventilu 6, který nastříkne chladivo do výparníku 7. kde se odnímá teplo z nízkoenergetického zdroje tepla vody nebo vzduchu. Tento proces se opakuje.

Claims (4)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zařízení pro využití energie odebírané z vody a vzduchu, sestávající z motorkompresoru, kondenzátoru, expanzního ventilu a výparníku, vyznačující se t í m, že výměník (2) je tvořen vnějším pláštěm (3) výměníku, do něhož je uložen kondenzátor (4) chladícího systému, přičemž v kondenzátoru (4) chladícího systému je uložen výměník (5) teplé užitkové vody, přičemž z kondenzátoru (4) chladícího systému je přivedeno potrubí do výparníku (7) vodního a vzduchového, který je tvořen lamelami (8), do nichž je uložen vnější plášť (9) vzduchového výparníku (7), do něhož je uložen vnitřní plášť (10) výparníku (7), do něhož je uložen kondenzátor (4) chladícího systému, který dále pokračuje do suchého výměníku (11) sestávajícího z kondenzátoru (4) chladícího systému a pláště (9) výparníku (7) chladícího systému, přičemž potrubí kondenzátoru (4) chladícího systému je propojeno s expanzním ventilem (6).
2. 2. Zařízení pro využití energie odebírané z vody a vzduchu, podle nároku 1 , v y z n a č u j í c í se tím, že výparník (7) vodní a vzduchový má ve vnější stěně kondenzátoru (4) chladícího systému a ve vnější stěně vnějšího pláště (10) výparníku umístěn spirálovitě po obvodě distanční drát.
3. 3. Zařízení pro využití energie odebírané z vody a vzduchu, podle nároku 1, v y z n a č u jící s e t í m, že výměník (2) má ve vnější stěně výměníku (5) teplé užitkové vody a ve vnější stěně kondenzátoru (4) chladícího systému umístěn spirálovitě po obvodě distanční drát.
4. 4. Zařízení pro využití energie odebírané z vody a vzduchu, podle nároku 1, v y z n a č u jící se t í m, že před nebo za výměník (2) je paralelně nebo sériově napojen vzduchový rekuperátor (12), jehož plášť je posouvatelný.