CZ201726A3 - Způsob a zařízení pro komplexní zásobování budov energií z mobilního zdroje - Google Patents
Způsob a zařízení pro komplexní zásobování budov energií z mobilního zdroje Download PDFInfo
- Publication number
- CZ201726A3 CZ201726A3 CZ2017-26A CZ201726A CZ201726A3 CZ 201726 A3 CZ201726 A3 CZ 201726A3 CZ 201726 A CZ201726 A CZ 201726A CZ 201726 A3 CZ201726 A3 CZ 201726A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- circuit
- cooling
- compressor
- heating
- exchanger
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D10/00—District heating systems
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
- F24F3/06—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the arrangements for the supply of heat-exchange fluid for the subsequent treatment of primary air in the room units
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B27/00—Machines, plants or systems, using particular sources of energy
- F25B27/02—Machines, plants or systems, using particular sources of energy using waste heat, e.g. from internal-combustion engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H2240/00—Fluid heaters having electrical generators
- F24H2240/02—Fluid heaters having electrical generators with combustion engines
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
- Y02A30/274—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/17—District heating
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
Abstract
Způsob komplexního zásobování budov energií z mobilního zdroje je řešen prostřednictvím spalovacího motoru (E) s vlastním dvojstupňovým chladícím obvodem, který pohání generátor (G) elektrického proudu a mrazící okruh (F1) a klimatizační okruh s tepelným čerpadlem (F2), přičemž činnost všech agregátů je řízena a optimalizována neznázorněným počítačem. Zařízení pro provádění tohoto způsobu sestává z motorového okruhu (M) se spalovacím motorem (E) k němuž jsou, přes třívývodovou převodovku (P) připojeny dva chladící okruhy - mrazící (F1) a klimatizační okruh s tepelným čerpadlem (F2) a generátor elektrického proudu (G), přičemž ke spalovacímu motoru (E) je přiřazen dvoustupňový chladící obvod motoru (1 a 2).
Description
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu a zařízeni pro komplexní zásobování budov energií z mobilního zdroje prostřednictvím spalovacího motoru s vlastním dvojstupňovým chladícím obvodem, který pohání generátor elektrického proudu a mrazící okruh a klimatizační okruh s tepelným čerpadlem, přičemž činnost všech agregátů je řízena a optimalizována počítačem.
Dosavadní stav techniky
Dosavadní stav techniky v oboru představují níže uvedené způsoby a zařízení pro zásobování energiemi z náhradních a mobilních zdrojů, a to:
Spojení spalovacího motoru s generátorem (kogenerace) tato zařízení pracují jako kogenerační jednotky vyrábějící bývá j í používány jak pro trvalé provozy tak jako záložní zdroje.
U těchto jednotek se využívá spalinové a motorové teplo, které může dosahovat tepelného spádu 90°C/70°C.
Toto uspořádání vyrábí současně elektrickou energii a teplo.
Spalovací motory využívají různá paliva jako plyn z bioplynových stanic, kapalné palivo, zemní plyn apod.
Spojení spalovacího motoru a chladicího kompresoru. V současné době se toto uspořádání vyrábí v kombinaci spalovací motor a pístový kompresor, nebo kompresor šroubový. Podle typu uspořádání se volí spalovací motor a nominální otáčky, při kterém tato soustrojí pracují. U těchto jednotek využívá spalinové motorové teplo, které může dosahovat tepelného spádu
90°C/70°C navíc kondenzační teplo z chlazení o tepelném spádu
45°C/50°C.
Tento tepelný spád se mění podle typu použitého chladivá a dalších technických parametrů. Tyto jednotky je možné využít v chladicí technice pro chladírny, mrazírny a klimatizaci. Tyto jednotky mohou současně vyrábět teplo o dvou :::. : · ·..· .:. .:· ’· tepelných spádech, a chladit požadované prostory. Dále je možné využit tyto jednotky v režimech tepelného čerpadla. Spalovací motory využívají různá paliva jako plyn z bioplynových stanic, kapalné palivo, zemní plyn apod.
Spalovací motor generátor a absropční chlazení (trígenerace) tyto zařízení pracují jako kogenerační jednotky vyrábí elektrickou energií, bývají vyráběny jak pro trvalé provozy tak jako záložní zdroje. Dále se u těchto jednotek využívá spalinové a motorové teplo, které může dosahovat tepelného spádu 90°C/70°C. Toto teplo se u těchto uspořádání využívá jak pro ohřevy tak, pro provoz absopčního chlazení. Tyto jednotky tedy produkují teplo, chlad a elektrickou energii. Spalovací motory využívají různá paliva jako plyn z bioplynových stanic, kapalné palivo, zemní plyn apod.
Výše uvedené kombinace zařízení umožňují varianty, elektřina + teplo pro vytápění nebo chlazení. V případě absorpčního chlazení není možno využívat toto chlazení pro vypařovací teploty pod 0°C. V případě uspořádání spalovací motor a kompresor není možnost výroby elektrické energie.
Podstata vynálezu
Způsob komplexního zásobování budov energií z mobilního zdroje se uskutečňuje prostřednictvím spalovacího motoru s vlastním dvojstupňovým chladícím obvodem, který prostřednictvím hřídele, přenáší kroutící moment a otáčky na převodovku, která má na výstupu tři propojovací hřídele, se třemi výstupy o různých otáčkách, které prostřednictvím propojovacích hřídelí s vypínatelnými spojkami, pohání mrazící okruh s topným obvodem, generátor elektrického proudu a klimatizační okruh s tepelným čerpadlem. Všechny funkce, jednotlivých agregátů (například servoventilů, čerpadel atp.), jakož i jejich vzájemnou součinnost řídí a optimalizuje řídící počítač. Výstupem uvedeného způsobu zásobování energiemi je elektrická energie, možnost chlazení v rozsahu teplot -30°C až +15 °C, možnost vytápění interiérů a možnost ohřevu teplé užitkové vody tepelným čerpadlem včetně ohřevu topnou vodou až 60°C. Efektivita tohoto způsobu zásobování energiemi je zvýšena využitím spalinového tepla, kdy je možné ohřívat topnou vodu či teplou vodou až na 90°C a v režimu tepelného čerpadla je možné bivalentní zdroj napájet vlastní vyrobenou energií.
Zařízení pro provádění tohoto způsobu - kompaktní multifunkční mobilní energetický systém pro chlazení, klimatizování a vytápění vnitřních skladovacích i ostatních průmyslových prostor, který odstraňuje nevýhody stávajících řešení, umožňuje prostřednictvím svých okruhů (motorového, mrazícího a klimatizačního s tepelným čerpadlem) dodávat teplo na vytápění budov, chlad pro chladírny a mrazírny, teplo či chlad pro klimatizaci a rovněž elektrickou energii pro pohon externích agregátů nebo pro svícení. Tento kompaktní multifunkční systém může mít podobu stacionárního kontejnerového souboru nebo tento soubor může být umístěn na podvozku nákladního automobilu nebo železničního vagonu. Tento kompaktní multifunkční systém a jeho jednotlivé okruhy a v nich obsažené komponenty (např. ventily, čerpadla atp.)jsou řízeny počítačem, což umožňuje optimální provoz celého systému. Kompaktní multifunkční mobilní energetický systém sestává ze tří okruhů, z třívývodové spojky a z generátoru elektrického proudu. Jsou to následující okruhy: Motorový okruh, mrazící okruh s vytápěcím obvodem a klimatizační okruh s tepelným čerpadlem. Motorový okruh sestává ze spalovacího motoru poháněného například plynem, k němuž je přiřazen primární chladící obvod motoru, který je propojený, přes deskový výměník, se sekundárním chladícím obvodem.
Sekundární chladící obvod je, přes další deskový výměník, spojen s výstupem teplonosné látky, kterou je voda, a rovněž se vstupem do a z neznázorněného topného tělesa. Chladivém v primárním chladícím obvodu motoru a rovněž v sekundárním chladícím obvodu je směs vody a glykolu. Sekundární chladící obvod rovněž prochází přes spalinový výměník, který je součástí výfukového • · · ·
potrubí spalovacího motoru. Spalovací motor je hřídelem propojen s třívývodovou převodovkou, přičemž každý vývod převodovky může mít jiné otáčky. Vývody z převodovky jsou, přes vypínatelné spojky, spojeny s kompresory chladících a topných okruhů a s generátorem elektrického proudu. Jeden vývod je přes vypínatelnou spojku spojen s kompresorem prvního, mrazícího okruhu, druhý vývod je spojen, přes spojku, s generátorem elektrického proudu a třetí vývod je, přes vypínatelnou spojku, spojen s kompresorem klimatizačního okruhu s tepelným čerpadlem. Vypínatelná spojka je upravena pro plynulé spojení kompresoru s převodovkou a má speciální úpravu pro zvýšení životnosti.
Ke kompresoru mrazícího okruhu je připojeno výstupní potrubí, pro vedení stlačeného chladivá tvořeného vodou s olejem, které je přes odlučovač oleje a skrze deskový výměník propojeno se vzduchovým kondenzátorem a dále přes sběrač a odlučovač zbytkové vlhkosti (filtrdehydrátor) s výparníkem mražení, který je přes přívod odpařeného chladivá spojen se sáním kompresoru.
K deskovému výměníku, který je součástí nízkoteplotního obvodu s teplou topnou větví a s vratnou studenou větví je připojeno topné těleso. Vratná studená větev je opatřena čerpadlem a trojcestným počítačem ovládaným servoventilem, který je prostřednictvím trubky propojen se teplou topnou větví.
Z odlučovače oleje je vyvedeno chladící potrubí kompresoru, v němž proudí olej získaný z odlučovače oleje. Chladící potrubí kompresoru dále prochází vsazeným deskovým výměníkem chlazení, který je napojen, vstupem a výstupem teplonosné látky, na neznázorněný topný okruh. Chladící potrubí oleje kompresoru, po výstupu z deskového výměníku chlazení, je napojeno na kompresor.
Ke kompresoru klimatizačního okruhu s tepelným čerpadlem je připojeno výstupní potrubí stlačeného chladivá, které je přes odlučovač oleje a skrze čtyřcestný počítačem ovládaný servoventil a přes vnitřní výměník tepelného čerpadla napojeno na vnější výměník tepelného čerpadla, z něhož vychází vratné potrubí, pro odpařené chladivo, napojené na sání kompresoru.
• · · *
Rovněž i u klimatizačního okruhu s tepelným čerpadlem je z odlučovače oleje vyvedeno chladicí potrubí kompresoru. Chladící potrubí kompresoru prochází vsazeným deskovým výměníkem chlazení, který je napojen, vstupem a výstupem teplonosné látky, na neznázorněný topný okruh.
Kompaktní multifunkční mobilní energetický systém lze s výhodou využívat v následujících oblastech techniky, a to:
- v oblasti přednostního vytápění, s možností využití dvou tepelných spádů 50°C/40°C a 90°C/70°C a možnosti využití chlazení. Instalovaný generátor umožňuje výrobu elektrické energie pro provoz stroje v ostrovním režimu, případně při výpadku elektrického proudu může zařízení sloužit jako záložní zdroj elektrické energie,
- v oblasti přednostního chlazení, s možností využití dvou tepelných spádů vhodných pro klimatizaci, chlazení či mražení a možnosti využití spalinového a kondenzačního tepla o tepelných spádech 50°C/40°C a 90°C/70°C. Instalovaný generátor umožňuje výrobu elektrické energie pro provoz stroje v ostrovním režimu, případně při výpadku elektrického proudu může zařízení sloužit jako záložní zdroj elektrické energie. Při využívání ve skladovacích provozech je možné využívat souběžně chlazení a elektrickou energii tak, aby byl zachován provoz chladícího zařízení pouze z plynu, případně zkapalněného plynu a předešlo se ztrátám na skladovaném zboží. Kompaktní multifunkční mobilní energetický systém je vybaven vlastním řídicím systémem počítačem, který je navázán na systém řízení budovy či areálu a optimalizuje využívání jednotlivých energií s ohledem na spotřebu, akumulaci a energetickou soběstačnost. Účinné spojení s tepelným čerpadlem umožní zařazení objektu do kategorie budov s téměř nulovou spotřebou energie.
»· · ·
Přehled obrázků na výkresech
Další výhody a účinky z uspořádání kompaktního multifunkčního mobilního energetického systému patrny z připojených výkresů, kde značí obr. 1 - Schéma celého kompaktního multifunkčního mobilního energetického systému, obr. 2 - schéma mrazícího, okruhu, obr. 3 - schéma klimatizačního okruhu s tepelným čerpadlem.
Příklad provedení vynálezu
Kompaktní multifunkční mobilní energetický systém na obr. 1 sestává z motorového okruhu M se spalovacím motorem E, k němuž jsou, přes třívyvodovou převodovku P připojeny dva chladící okruhy - mrazící okruh F1 a klimatizační okruh s tepelným čerpadlem F2 a dále generátor elektrického proudu G, přičemž ke spalovacímu motoru E je přiřazen primární chladící obvod 1. Součástí primárního chladícího obvodu 1 je trojcestný počítačem řízený servoventil £ propojující obě větve primárního chladícího obvodu 1, a dále expanzní nádoba 10 a čerpadlo Ί_. Primární chladící obvod prochází deskovým výměníkem Dl navázaným na sekundární chladící obvod 2, jehož součástí je expanzní nádoba
100, čerpadla 9 a 91 ventil 81 propojený a trojcestný počítačem ovládaný servoventil pomocným chladícím obvodem 200, jehož součástí je chladič ventilátorem VI.
Součástí sekundárního chladícího obvodu je trojcestný počítačem ovládaný servoventilventil propojující obě větve sekundárního chladícího obvodu
2. Součástí sekundárního chladícího obvodu je výměník D2 s výstupem 3 teplé topné vody a se vstupem ochlazené topné vody, přičemž sekundární chladící obvod 2 je napojen na spalinový výměník D3 umístěný na výfukovém potrubí 5 spalovacího motoru E. Na výfukovém potrubí 5 je umístěn tlumič výfuku 6.
Spalovací motor E je prostřednictvím hřídele H propojen s třívyvodovou převodovkou P opatřenou na výstupu třemi »· · * ·ΐ·· ··· ·· ··· ··· · propojovacími hřídelemi 17, 29 a 31, přičemž propojovací hřídel je přes vypínatelnou spojku 18 propojena s kompresorem K1 mrazícího okruhu F1 a propojovací hřídel 29 je přes vypínatelnou spojku 30 propojena se generátorem elektrického proudu G a propojovací hřídel 31 je přes vypínatelnou spojku 32 propojena s kompresorem K2 klimatizačního okruhu s tepelným čerpadlem F2. Přívod vzduchu 12 do spalovacího motoru E, osazený vzduchovým filtrem 14., ústí do směšovače paliva 15, do něhož je napojen i přívod paliva 16. Olejová vana 13 je napojena na mazání spalovacího motoru E.
Ke kompresoru K1 mrazícího okruhu F1 (viz obr. 2) je připojeno výstupní potrubí 23 stlačeného chladivá, které je, přes odlučovač oleje 20 a skrze deskový výměník D5, propojeno se vzduchovým kondenzátorem V2 a dále přes zásobník kapalného chladivá 24 a odlučovač zbytkové vlhkosti 25 s výparníkem 28, který je přes přívod odpařeného chladivá 27 spojen se sáním kompresoru Kl. Z odlučovače oleje 20 je vyvedeno chladící potrubí kompresoru 19 se vsazeným deskovým výměníkem chlazení D4, který obsahuje výstup pro ohřátou topnou vodu 21 a vstup ochlazené vody 22. K deskovému výměníku D5 je připojen nízkoteplotní topný obvod C s teplou topnou větví 39 a s vratnou studenou větví 40, které jsou připojeny k topnému tělesu 41, přičemž vratná studená větev 40 je opatřena čerpadlem 92 a trojcestným počítačem ovládaným servovent ilem 82., který je prostřednictvím trubky 42 propojen s teplou topnou větví 39.
Ke kompresoru K2, klimatizačního okruhu s tepelným čerpadlem F2, (viz obr. 3) je připojeno výstupní potrubí 33 stlačeného chladivá, které je, přes odlučovač oleje 51 a skrze čtyřcestný počítačem řízený servoventil 43, propojeno přes vnitřní výměník tepelného čerpadla V4 a přes zpětné klapky 44 a přes počítačem řízené servoventily - třícestný počítačem řízený servoventil 46 a dvojcestný počítačem řízený servoventil 45 s vnějším výměníkem tepelného čerpadla V3 z něhož vychází potrubí 37., napojené na čtyřcestný počítačem řízený servoventil 43, z něhož vychází, přes lapač kapaliny 49, vratné potrubí pro odpařené chladivo 38, • · · · napojené na sání kompresoru K2. Třícestný počítačem řízený servoventil 46 je, potrubím pro vyrovnání tlaku 52, propojen s vratným potrubím pro odpařené chladivo 38. Vnitřní výměník tepelného čerpadla V4 je napojen potrubím 53, 54 na neznázorněný teplovodní ohřívací obvod, jehož součástí je vstupní potrubí 53 a výstupní potrubí 54 s bivalentním zdrojem 50,. Z odlučovače oleje 20 je vyvedeno chladící potrubí 34 kompresoru K2, se vsazeným deskovým výměníkem chlazení D7, přičemž chladící potrubí 34 je zaústěno do kompresoru K2. Deskový výměník chlazení D7 obsahuje přívod chladné topné vody 35 a vývod ohřáté topné vody 36. Teplo získané z ohřáté topné vody, z vývodu 36, je možné využít k vytápění objektu.
Funkce zařízení dle vynálezu je následující:
Spalovací motor E, svým chodem, vytváří teplo, které je nutné z motoru chlazením odvést, což se děje prostřednicívím chladící vody (směsi vody a glykolu) , která činností čerpadla Ί_ proudí v primárním chladícím obvodu motoru 1, přes deskový výměník Dl, v němž teplo přejímá chladící voda ze sekundárního chladícího obvodu 2. Množství tepla obsažené v chladící vodě sekundárního chladícího obvodu 2 se zvyšuje průchodem chladící vody spalinovým výměníkem D3. Ohřátá chladící voda odevzdává v ní obsažené teplo, přes deskový výměník D2, do výstupu teplé topné vody 3, která je vedena do neznázorněného otopného tělesa, z něhož se ochlazená topná voda vrací vstupem 4 do deskového výměníku D2. Chladící voda ze sekundárního chladícího obvodu 2 je, přes trojcestný počítačem řízený servoventil 80, čerpadly 9 a 91 vedena do deskového výměníku Dl, v němž ochlazuje chladící vodu v primárním chladícím obvodu 1 a tím i spalovací motor E. Pokud po průchodu deskovým výměníkem D2 má chladící voda sekundárního chladícího obvodu 2 příliš vysokou teplotu je chladící voda, přepnutím trojcestného počítačem řízeného servoventilu 80, vedena přes pomocný chladící obvod 200, který teplotu chladící vody sníží průchodem přes chladič s ventilátorem VI.
Spalovací motor E, motorového okruhu M, přenáší prostřednictvím hřídele H otáčky a kroutící moment do třívývodové převodovky P. Z převodovky P vycházejí tři vývody - propojovací hřídele (17, 29 a 31), přičemž každá z těchto propojovacích hřídelí má různé otáčky, odpovídající potřebě agregátu, k němuž je připojena. Propojovací hřídel 17, je přes vypínatelnou spojku 18, spojena s kompresorem K1 mrazícího okruhu F1.
Kompresor K1 stlačuje chladivo a vytlačuje je do výstupního potrubí 23 přes deskový výměník D5 do vzduchového kondenzátoru V2, který slouží pro kondenzaci chladivá v případě, kdy není možno kondenzačního tepla využít a kdy je nutno zajistit režim chlazení. Po průchodu chladivá média vzduchovým kondenzátorem V2 chladivo, vedené ve výstupním potrubí 23, prochází zásobníkem kapalného chladivá 24 a dále přes odlučovač zbytkové vlhkosti 25 vstupuje do výparníku 28, z něhož se přívodem 27 vrací do sání kompresoru Kl. Teplo, které chladivo v deskovém výměníku D5 odevzdá do nízkoteplotního obvodu C je, prostřednictvím teplonosné kapaliny, která je teplou topnou větví 39 nízkoteplotního obvodu C vedena do topného tělesa 41 a potom, vratnou studenou větví 40 přes trojcestný počítačem řízený servoventil 81 a čerpadlo 92 do výměníku D5.
Propojovací hřídel 31, je přes vypínatelnou spojku 32, spojena s kompresorem K2 klimatizačního okruhu s tepelným čerpadlem F2. Z kompresoru K2 klimatizačního okruhu F2 jsou zkomprimované horké páry chladivá, procházející výstupním potrubím 33, vytlačovány přes čtyřcestný počítačem ovládaný servoventil 43 do vnitřního výměníku V4, kde zkondenzují. Kapalné chladivo proudí přes zpětné klapky 44 a vstřikovací ventil 45 do vnějšího výměníku V3, kde se vypaří a odebere teplo z okolního vzduchu. Dále chladivo proudí vratným potrubím 38 přes čtyřcestný ventil 43 do sání kompresoru, dle směru šipek ve schématu. Bivalentní zdroj 50, na výstupním potrubí 54, je napájen z generátoru G a slouží pro krytí potřeby tepla v režimu defrost (odlednění). Aktivací bivalentního zdroje 50, se změní proudění za ·· 9 · čtyřcestným počítačem ovládaným servoventilem 43, a teplo se odebírá z topného systému přes vstřikovací ventil 46 a vnitřní výměník V4. Ve vnějším výměníku V3 nastává kondenzace, která umožní odtátí vnějšího výměníku V3. Směry proudění chladivá v potrubí 38 a 33 zůstávání nezměněny. Kondenzační teplo předané ve vnitřním výměníku V4 topné vodě je odvedeno do neznázorněného otopného systému potrubím 54 a potrubím 53, po průchodu neznázorněným otopným systémem vráceno do vnitřního výměníku V4.
Průmyslová využitelnost
Způsob a zařízení pro komplexní zásobování budov energií z mobilního zdroje plně ovládaný počítačem najde uplatnění pro chlazení, klimatizování a vytápění vnitřních skladovacích i ostatních průmyslových prostor • · · ·
Seznam pozic
Způsob a zařízení pro komplexní zásobování budov energii z mobilního zdroje
| Pozice | Pojmenování položky | |
| C | Nízkoteplotní topný obvod | |
| E | Spalovací motor | |
| Dl | Deskový výměník | |
| D2 | Deskový výměník | |
| D3 | Spalinový výměník | |
| D4 | Deskový výměník chlazení (kompresoru Kl) | |
| D5 | Deskový výměník | |
| D7 | Deskový výměník chlazení (kompresoru K2) | |
| F1 | Mrazící okruh F1 | |
| F2 | Klimatizační okruh s tepelným čerpadlem | |
| G | Generátor elektrického proudu | |
| H | Hřídel | |
| K1 | Kompresor Kl mrazícího okruhu F1 | |
| K2 | Kompresor K2 (klimatizačního okruhu F2) | |
| M | Motorový okruh | |
| P | Třívývodová převodovka | |
| VI | Chladič s ventilátorem | |
| V2 | Vzduchový kondenzátor | |
| V3 | Vnější výměník tepelného čerpadla | |
| V4 | Vnitřní výměník tepelného čerpadla | |
| 1 | Primární chladící obvod (motoru) | |
| 2 | Sekundární chladící obvod (motoru) | |
| 3 | Výstup teplé topné vody | |
| 4 | Vstup ochlazené topné vody | |
| 5 | Výfukové potrubí (motoru) | |
| 6 | Tlumič výfuku | |
| 7 | Čerpadlo (primárního chladícího obvodu) | |
| 8 | Trojcestný počítačem ovládaný servoventil (primárního chladícího obvodu) | |
| 9 | Čerpadlo (sekundárního obvodu) | |
| 10 | Expanzní nádoba (primárního chladícího obvodu) | |
| 11 | Pojistný ventil | |
| 12 | Přívod vzduchu do motoru | |
| 13 | Olejová vana | |
| 14 | Filtr pro přívod vzduchu | |
| 15 | Směšovač paliva | |
| 16 | Přívod paliva | |
| 17 | Propojovací hřídel (mrazicího okruhu) | |
| 18 | Vypínatelná spojka mrazícího okruhu F1 | |
| 19 | Chladící potrubí kompresoru Kl | |
| 20 * | Odlučovač oleje chladícího okruhu F1 | |
| 21 | Výstup pro ohřátou topnou vodu | |
| 22 | Vstup ochlazené vody | |
| 23 | Výstupní potrubí (stlačeného chladivá z kompresoru Kl) | |
| 24 | Zásobník kapalného chladivá |
« · « ·
-/CL · * * «· · · ··· ·· ··*
| 25 | Odlučovač zbytkové vlhkosti | |
| 27 | Přívod odpařeného chladivá (do kompresoru Kl) | |
| 28 | Výparník (výparníky, deskové, lamelové apod., včetně expanzního ventilu, průhledítka a solenoidu) | |
| 29 | Propojovací hřídel (ke generátoru) | |
| 30 | Vypínatelná spojka generátoru | |
| 31 | Propojovací hřídel klimatizačního okruhu s tepelným čerpadlem F2 | |
| 32 | Vypínatelná spojka klimatizačního okruhu F2 | |
| 33 | Výstup stlačeného chladivá z kompresoru K2 | |
| 34 | Chladící potrubí kompresoru K2 | |
| 35 | Přívod chladícího média | |
| 36 | Vývod chladícího média | |
| 37 | Potrubí | |
| 38 | Vratné potrubí | |
| 39 | Teplá topná větev | |
| 40 | Vratná studená větev | |
| 41 | Topné těleso | |
| 42 | Trubka | |
| 43 | Čtyřcestný počítačem řízený servoventil | |
| 44 | Zpětná klapka | |
| 45 | Dvojcestný počítačem řízený servoventil (vstřikovací ventil) | |
| 46 | Třícestný počítačem řízený servoventil (vstřikovací ventil) | |
| 47 | Odlučovač zbytkové vlhkostí | |
| 48 | Průhledítko | |
| 49 | Lapač kapaliny | |
| 50 | Bivalentní zdroj | |
| 51 | Odlučovač oleje (klimatizačního okruhu s tepelným čerpadlem) | |
| 52 | Potrubí vyrovnání tlaku | |
| 53 | Vstupní potrubí (topné vody) | |
| 54 | Výstupní potrubí (topné vody) | |
| 80 | Trojcestný počítačem ovládaný servoventil (sekundárního chladícího obvodu) | |
| 81 | Trojcestný počítačem ovládaný servoventil (sekundárního chladícího obvodu) | |
| 82 | Trojcestný počítačem ovládaný servoventil (nízkoteplotního obvodu) | |
| 91 | Čerpadlo (sekundárního obvodu) | |
| 92 | Čerpadlo mrazícího okruhu F1 | |
| 100 | Expanzní nádoba (sekundárního chladícího obvodu) | |
| 200 | Pomocný chladící obvod |
·
Claims (9)
1. Způsob komplexního zásobování budov energií z mobilního zdroje, vyznačující se tím, že spalovací motor (E)s vlastním dvojstupňovým chladícím obvodem, prostřednictvím hřídele (H) přenáší kroutící moment a otáčky na převodovku (P)se třemi výstupy o různých otáčkách, které prostřednictvím propojovacích hřídelí (17, 29 a 31)s vypínatelnými spojkami (18, 30 a 32), pohání mrazící okruh (Fl)s připojeným nízkoteplotním topným obvodem (C), generátor elektrického proudu (G) a klimatizační okruh s tepelným čerpadlem (F2), přičemž funkce, činnosti i energetické výstupy z jednotlivých okruhů jsou řízeny a optimalizovány řídícím počítačem.
2. Způsob komplexního zásobování budov energií, podle nároku
1, vyznačující se tím, že výstupem uvedeného způsobu je elektrická energie, možnost chlazení v rozsahu teplot -30°C až +15 °C, možnost vytápění interiérů, možnost ohřevu teplé užitkové vody tepelným čerpadlem včetně ohřevu topnou vodou až 60°C, přičemž efektivita soustrojí je zvýšena využitím spalinového tepla, kdy je možné ohřívat topnou vodu čí teplou vodou až na 90°C a v režimu tepelného čerpadla je možné bivalentní zdroj napájet vlastní vyrobenou energií.
3. Zařízení pro provádění tohoto způsobu, podle nároku 1 a
2, s názvem kompaktní multifunkční mobilní energetický systém, se vyznačuje tím, že sestává z motorového okruhu (M) se spalovacím motorem (E) k němuž jsou, přes třívývodovou převodovku (P) připojeny dva chladící okruhy - mrazící okruh (Fl) a klimatizační okruh s tepelným čerpadlem (F2) a generátor elektrického proudu (G) , přičemž ke spalovacímu motoru (E) je přiřazen primární chladící obvod motoru (1) propojený přes deskový výměník (Dl) se sekundárním chladícím obvodem motoru (2), který je propojen přes deskový výměník
I (D2) s výstupem teplé topné vody (3) a se vstupem ochlazené topné vody (4), přičemž sekundární chladící obvod (2) prochází přes spalinový výměník (D3), jímž prochází i výfukové potrubí (5) spalovacího motoru (E) , přičemž spalovací motor (E) je prostřednictvím hřídele (H) propojen s třívývodovou převodovkou (P) opatřenou na výstupu nejméně třemi propojovacími hřídelemi (17, 29 a 31), přičemž propojovací hřídel (17)je přes vypínatelnou spojku (18) propojena s kompresorem (Kl) mrazícího okruhu (Fl) a propojovací hřídel (29) je přes vypínatelnou spojku (30) propojena s generátorem elektrického proudu (G) a propojovací hřídel (31) je přes vypínatelnou spojku (32) propojena s kompresorem (K2) klimatizačního okruhu s tepelným čerpadlem (F2) .
4. Zařízení podle nároků 1, 2 a 3, vyznačující se tím, že ke kompresoru (Kl), mrazícího okruhu (Fl), je připojeno výstupní potrubí (23) stlačeného chladivá, které je přes odlučovač oleje (20) a skrze deskový výměník (D5) propojeno se vzduchovým kondenzátorem (V2)a dále přes zásobník kapalného chladivá (24) a přes odlučovač zbytkové vlhkosti (25)s výparníkem (28), který je přes přívod odpařeného chladivá (27) spojen se sáním kompresoru (Kl).
5. Zařízení podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že z odlučovače oleje (20) je vyvedeno chladící potrubí kompresoru (19) se vsazeným deskovým výměníkem chlazení (D4) , který obsahuje výstup pro ohřátou topnou vodu (21) a vstup ochlazené vody (22).
6. Zařízení podle nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že k deskovému výměníku (D5) je připojen nízkoteplotní topný obvod (C) s teplou topnou větví (39)a s vratnou studenou větví (40), které jsou připojeny k topnému tělesu (41) přičemž vratná studená větev (40) je opatřena čerpadlem (91)
4 · • · l
a trojcestným počítačem řízeným servoventilem (81), který je prostřednictvím trubky (42) propojen s teplou topnou větví (39) .
7. Zařízení podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že ke kompresoru (K2) klimatizačního okruhu s tepelným čerpadlem (F2) je připojeno výstupní potrubí (33) stlačeného chladivá, které je přes odlučovač oleje (51) a skrze čtyřcestný počítačem řízený servoventil (43) a přes vnitřní výměník (V4) a přes dvojcestný počítačem řízené servoventil (45) a přes trojcestný počítačem řízený servoventil (46) napojeno na vnější výměník (V3) ze kterého vyúsťuje vratné potrubí (38), pro odpařené chladivo, napojené na sání kompresoru (K2).
8. Zařízení podle nároků 1, 2, 3 a 7, vyznačující se tím, že z odlučovače oleje (51) je vyvedeno chladící potrubí kompresoru (34) se vsazeným deskovým výměníkem chlazení (D7), který obsahuje přívod chladné topné vody (35) a vývod ohřáté topné vody (36).
9. Zařízení podle nároku 1, 2, 3 a 7, vyznačující se tím, že na kondenzační výměník (V4) je prostřednictvím vstupního potrubí (53) a výstupního potrubí (54) napojen neznázorněný tepelný obvod, přičemž výstupní potrubí (54) je opatřeno bivalentním zdrojem (50), který je napojen na generátor elektrického proudu (G) .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2017-26A CZ307997B6 (cs) | 2017-01-21 | 2017-01-21 | Zařízení pro komplexní zásobování budov energií z mobilního zdroje |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2017-26A CZ307997B6 (cs) | 2017-01-21 | 2017-01-21 | Zařízení pro komplexní zásobování budov energií z mobilního zdroje |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ201726A3 true CZ201726A3 (cs) | 2018-08-01 |
| CZ307997B6 CZ307997B6 (cs) | 2019-10-09 |
Family
ID=68101571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2017-26A CZ307997B6 (cs) | 2017-01-21 | 2017-01-21 | Zařízení pro komplexní zásobování budov energií z mobilního zdroje |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ307997B6 (cs) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4380909A (en) * | 1981-07-17 | 1983-04-26 | Chevron Research Company | Method and apparatus for co-generation of electrical power and absorption-type heat pump air conditioning |
| US4991400A (en) * | 1990-02-23 | 1991-02-12 | Gas Research Institute | Engine driven heat pump with auxiliary generator |
| JPH11351057A (ja) * | 1998-06-03 | 1999-12-21 | Yuzo Ito | ハイブリッド型エネルギー供給システム |
| JP4682558B2 (ja) * | 2004-08-27 | 2011-05-11 | アイシン精機株式会社 | ハイブリッド駆動ヒートポンプ式空調装置 |
| DE102006039341B4 (de) * | 2006-08-22 | 2009-11-26 | Werner Schmidt | Energieversorgungssystem |
-
2017
- 2017-01-21 CZ CZ2017-26A patent/CZ307997B6/cs not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ307997B6 (cs) | 2019-10-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20180156506A1 (en) | Integrated Power, Cooling, and Heating Device and Method Thereof | |
| KR100472999B1 (ko) | 가스 히트 펌프식 공기 조화 장치, 엔진 냉각수 가열 장치및 가스 히트 펌프식 공기 조화 장치의 운전 방법 | |
| CN102686423A (zh) | 机动车辆冷却系统 | |
| CN102449288B (zh) | 进气调温装置及其运行方法 | |
| CA3000787C (en) | Thermodynamic boiler with thermal compressor | |
| KR101645845B1 (ko) | 공기 조화기 | |
| CN105698432A (zh) | 多功能模式co2冷电联合循环系统及模式切换控制方法 | |
| CN102401503A (zh) | 空调系统 | |
| KR20030019228A (ko) | 가스 히트 펌프식 공기 조화 장치 | |
| CN113899106B (zh) | 一种发动机驱动空气源热泵 | |
| CN103229005A (zh) | 用于空气调节或产生水的装置 | |
| CN113899105A (zh) | 一种发动机驱动空气源热泵 | |
| US2562748A (en) | Heat pump | |
| KR102142068B1 (ko) | 히트펌프를 이용한 응축압력제어장치 및 이의 제어방법 | |
| CZ201726A3 (cs) | Způsob a zařízení pro komplexní zásobování budov energií z mobilního zdroje | |
| JP2008164204A (ja) | ヒートポンプシステム | |
| CZ30732U1 (cs) | Kompaktní multifunkční mobilní energetický systém | |
| CN113788148A (zh) | 一种滑油废热源的直接换热式热泵空调系统 | |
| KR20070098514A (ko) | 가스 히트펌프식 공기조화 장치 | |
| CN108800648B (zh) | 一种换热系统 | |
| NO147890B (no) | Fremgangsmaate og anlegg for oppvarming ved varmepumping | |
| KR102044308B1 (ko) | 가스히트펌프식 공조 및 온수공급 장치 | |
| WO2018143521A1 (ko) | 재가열수단이 구비되는 유기랭킨사이클 발전시스템 | |
| US7603861B2 (en) | System for recuperating, increasing and generating energy inherent within a heat source | |
| GB2447948A (en) | Gas compression heat extraction system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20170121 |