FI60604C - Saett och anlaeggning foer uppvaermning genom vaermepumpning - Google Patents
Saett och anlaeggning foer uppvaermning genom vaermepumpning Download PDFInfo
- Publication number
- FI60604C FI60604C FI790317A FI790317A FI60604C FI 60604 C FI60604 C FI 60604C FI 790317 A FI790317 A FI 790317A FI 790317 A FI790317 A FI 790317A FI 60604 C FI60604 C FI 60604C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- heat
- stage
- evaporator
- condenser
- pump
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 7
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 claims description 5
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 claims description 5
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 4
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 5
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 3
- VOPWNXZWBYDODV-UHFFFAOYSA-N Chlorodifluoromethane Chemical compound FC(F)Cl VOPWNXZWBYDODV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000000881 depressing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- PXBRQCKWGAHEHS-UHFFFAOYSA-N dichlorodifluoromethane Chemical compound FC(F)(Cl)Cl PXBRQCKWGAHEHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- F24D11/00—Central heating systems using heat accumulated in storage masses
- F24D11/02—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps
- F24D11/0257—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps air heating system
- F24D11/0278—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps air heating system with recuperation of waste energy
-
- 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
- F25B30/00—Heat pumps
- F25B30/02—Heat pumps of the compression type
-
- 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
- F25B7/00—Compression machines, plants or systems, with cascade operation, i.e. with two or more circuits, the heat from the condenser of one circuit being absorbed by the evaporator of the next circuit
-
- 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
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/70—Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies
-
- 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]
- Y02B30/13—Hot air central heating systems using heat pumps
-
- 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]
- Y02B30/52—Heat recovery pumps, i.e. heat pump based systems or units able to transfer the thermal energy from one area of the premises or part of the facilities to a different one, improving the overall efficiency
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
- Central Heating Systems (AREA)
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
Description
7755^71 ΓβΊ «« KUULUTUSjULKAISU /λ/ λ .
J$3Ta ^ ^ UTLAGGNI NGSSKRIFT 60604 • C ^5yD,itnntti pyörine·tty 10 C2 1932 1¾¾¾ Patent neddelat (51) Kv.lk?/Int.CI.3 p 24 D 11/02 SUOMI — FINLAND (21) ’»M"»11'·1'·""»* — Ptt«K*n*eknlnf 790317 (22) H»k*ml*pily| — AntMtnlnpdag 31-01.79 1 * (23) Alkupilvi — Glttlfhettdag 31 - 01.79 (41) Tullut Julkiseksi — Bllvit off«itll| 01.0 8.79
Patentti· ja rekisterihallitus .... ......... . . , » . . . (44) Nihtlviksl punon ja kuuLjulkalaun pvm. —
Patent-och registerstyrelsen 7 Ansakin utlugd och utl.skriftun pubHcund 30.10.81 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begird prlorltet 31 · 01.78
Ruotsi-Sverige(SE) 7801136-8 (71) Sintab Swedinventor AB, Söclra Bulltoftavägen 17, S-212 22 Malmö, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Lars Östen Wahlgren, Malmö, Ruotsi-Sverige(SE) (7*0 Oy Kolster Ab (5*0 Lämpöpumppauksella toimiva lämmitysmenetelmä ja laitos - Sätt och anläggning för uppvärmning genom värmepumpning
Esillä olevan keksinnön kohteena on lämpöpumppauksella toimiva lämmitysmenetelmä sekä menetelmän toteuttamiseen tarkoitettu laitos.
Keksinnön tarkoituksena on vähentää nykyistä energian, esim. lämmitysöljyn tarvetta huviloiden, vuokratalojen, tehtaiden, tavaratalojen, konttorien, kasvihuoneiden jne. lämmityksessä verrattuna tavanomaisiin LVI-laitoksiin.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä lämpöpumppaus tapahtuu kahdessa erillisessä pumppuvaiheessa, jolloin ensimmäisen vaiheen lauhdutuslämpö johdetaan toiseen vaiheeseen höyrystymislämpönä, kuten on ennestään tunnettua esim. saksalaisesta patenttijulkaisusta 330 378.
Keksinnön mukainen menetelmä on tunnettu siitä, että lämpö-eristetyssä tilassa, joka on pääasiassa adiabaattisessa suhteessa ympäristöönsä ja joka ensimmäisen vaiheen lauhduttimen ja toisen a? y.
2 60604 vaiheen höyryttimen lisäksi sisältää vaiheiden kompressorit ja käyttökoneiston, uudelleen kierrätetään ilmaa suljetussa piirissä lämmönkantimena pumppuvaiheiden välillä absorboimalla lämpöä, joka on peräisin kompressoreissa ja käyttökoneistossa syntyneistä lämpöhäviöistä ja luovuttamalla kierrätetyn ilman näin absor-boima häviölämpö yhdessä ensimmäisen vaiheen lauhdutuslämmön kanssa toisen vaiheen höyryttimeen eri paine- ja lämpötilagradi-enteissä molemmissa vaiheissa, jolloin pumppuvaiheet on lämpö-dynaamisesti mitoitettu siten, että ensimmäisen vaiheen lauhdutus-lämmön plus absorboidun häviölämmön summa on sama kuin toisen vaiheen höyrystymislämpö.
Tällä tavoin päästään siihen, että energiahäviöt, joita normaalisti syntyy lämmitysjärjestelmässä, nimittäin lämpöhukka moottoreista, kompressoreista, voimansiirroista, tuuletinlaitteis-ta jne., otetaan talteen siten, että uudelleen kierrätetty ilma absorboi ne ja luovuttaa ne toiseen pumppuvaiheeseen.
Menetelmän toteuttamiseen tarkoitettu laitos on tunnettu siitä, että se käsittää kaksi lämpöpumppua, joissa kummassakin on kompressori, lauhdutin ja höyrytin, että kompressorit ja niiden käyttömoottori tai käyttömoottorit on sovitettu lämpöeris-tettyyn huoneeseen, jolla on pääasiassa abiabaattinen suhde ympäristöön, ja että välineitä on sovitettu ilman uudelleenkierrätys-tä varten suljetussa piirissä huoneen läpi, jolloin ensimmäisen lämpöpumpun lauhdutin ja toisen lämpöpumpun höyrytin sijaitsevat kiertopiirissä. Tällainen laitos voidaan rakentaa tunnetuista komponenteista ja tehdä "räätälintyönä" lämmöntarpeen mukaan kulloisenkin tapauksen suunnittelun yhteydessä.
Lämpöpumppu voidaan yksinkertaisimmin määritellä laitteena, joka energiamäärä Et, esim. mekaanista työtä, käyttämällä pump-paa lämpömäärän Q2 alemmasta lämpötilasta t2 korkeampaan läm-lötilaan t^ ja luovuttaa siinä energian yhdessä pumpputyön E2 kanssa. Luovutettu lämpö lämpötilassa t·^ muodostuu siis yhtä suureksi kuin absorboidun lämmön Q2 ja käytetyn työn Efc summa.
Energian häviämättömyyden lain mukaan on "pumppuenergian" plus absorboidun lämmön siis oltava yhtä kuin lämpömäärä, joka luovutetaan korkeammassa lämpötilassa.
3 60604 Lämpöpumpulla on periaatteessa sama rakenteellinen rakenne kuin jäähdytyslaitoksella, mutta sitä käytettäessä on lämmönluovutus lämpötilassa t·^ ensisijaisen tärkeä. Sen tähden voidaan todeta, että lämpöpumpun käyttötalouden on suurin piirtein oltava täysin riippuvainen sen käyttölähteen käyttötaloudesta. Käyttötalous on toisin sanoen käytetyn energian funktio suhteessa luovutettuun lämpöön.
Oletetaan, että lämpöpumppu toimii käyttäen sähkömoottoria käyttölähteenä. Tässä järjestelmässä on yleensä suuri lämpökerroin <J>t, kun ja vastaavasti t2 sijaitsevat lähekkäin. Jos kuitenkin tutkitaan sähkömoottorin energiataustaa ja kaikki tekijät integroidaan järjestelmän käyttötalouteen, tuloksesta tulee melko masentava.
Toinen esimerkki, joka vieläkin selvemmin valaisee tätä suhdetta, on lämpöpumppu, jota käyttää dieselmoottori, koska koko käyttöainevarasto on lähiyhteydessä järjestelmään. Suuresta lämpö-kertoimesta huolimatta voidaan helposti todeta, että yli 50 % käytettäissä olevasta energiasta menee hukkaan ympäristöön energiahäviönä, vaikka jäähdytysvesihäviöt otetaan talteen järjestelmään .
Keksinnön mukaisessa menetelmässä nämä energiahäviöt voidaan melkein kokonaan poistaa siten, että käyttölähteen energia-häviöt luonnollisella tavalla integroidaan lämpöpumppujärjestel-mään ja ne osallistuvat ratkaisevana tekijänä sen toimintaan. Lisäksi järjestelmä sallii suhteellisen suuren erotuksen lämmön-absorptiolämpötilan t-2 ja lämpöä luovuttavan lämpötilan t^ välillä samalla kun korkea lämpökerroin φ^ säilytetään ilman erikoisjärjestelyjä lisälämpöä varten.
Keksintöä selitetään seuraavassa lähemmin viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää hieman kaaviollisena tasokuvantona keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseen käytettävää laitosta, joka on sovitettu rakennukseen, kuvio 2 on periaatekaavio, joka havainnollistaa energian virtausta keksinnön mukaista menetelmää sovellettaessa, kuvio 3 esittää pystyleikkauskuvana keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseen käytettävää laitosta, joka on tehty täydelliseksi yksiköksi, ja 4 60604 kuvio 4 esittää tasokuvantoana kuvion 3 mukaista laitosta.
Kuviossa 1 esitetään konehuone 10, joka voi olla erillinen rakennus tai suuremman rakennuksen huoneisto. Tämä konehuone on niin hyvin lämpöeristetty, että sillä on lähes adiabaattinen suhde ympäristöön. Konehuoneen tilaan 11 on sovitettu ilmajäähdyttei-nen dieselmoottori 12, joka on hihnavoimansiirroilla 13 ja 14 kytketty kompressoriin 15 ja kompressoriin 16 näiden käyttöä varten. Moottorin tuoreilmanotto 17 on varustettu labyrintti-tyyppisellä äänenvaimentime11a 18, ja sen pakokaasuputki 19 on varustettu nokkalaipoilla 20 tilan 11 seinässä olevan aukon 21 edessä. Tämän seinään on myös sovitettu ilmantuloaukko 21' jossa on tuuletin moottorin ilmajäähdytystä varten.
Molemmat kompressorit kuuluvat lämpöpumppuvaiheeseen, jolloin lämpöpumppuvaihe, johon kompressori 15 kuuluu, sisältää höyryttimen 22 ja lauhduttimen 23, kun taas kompressori 16 kuuluu lämpöpumppuvaiheeseen, jossa on höyrytin 24 ja lauhdutin 25. Kuten ymmärrettäneen, kompressori, höyrytin ja lauhdutin on kummassakin lämpöpumppuvaiheessa kytketty sarjaan esittämättä jätetyillä putkilla tavanomaiseen tapaan, joka on alalla hyvin tunnettu, jäähdytysaineen kierrättämiseksi suljetussa piirissä järjestelmän läpi. Jäähdytysaine saatetaan paineen alaiseksi kompressorissa lauhditusta varten lauhduttimessa ja höyrytetään sen jälkeen höyryttimessä, josta jäähdytysaine jälleen johdetaan kompressoriin.
Kompressoriin 15 kuuluva höyrytin 22 on sijoitettu erityiseen tilaan 26, joka sijaitsee huoneen 10 ulkopuolella ja jossa on sopivasti läppäsäätöinen ilmantulokohta 27 tuoreilman sisäänottoa varten. Höyrytin 22 on sijoitettu aukkoon 28, ja tuulettimen 29, jonka sähkökäyttömoottori 30 on sijoitettu tilaan 11, tehtävänä on kuljettaa ilmavirtaa ulkoa ilmantulokohdan 27 kautta höyryttimen 22 läpi ja sen jälkeen jälleen ulkoilmaan aukon 28 kautta. Kompressoriin 15 kuuluva lauhdutin 23 on sijoitettu tilaan 31, johon myös lauhdutin 25 on sijoitettu ja tämä tila on aukon 21 ja lisäaukon 32 kautta yhteydessä tilaan 11. Höyrytin 24 on sijoitettu aukon 32 yhteyteen ja tuuletin 33 käyttömoottorei-neen 34 on sovitettu tilaan 11 höyryttimen 24 yhteyteen ilmavirran kuljettamiseksi tilasta 11 huoneeseen 31 sekä lauhduttimen 23 kautta takaisintilaan 11 aukon 21 kautta, jolloin tämän aukon lä- 5 60604 pi kulkeva ilma pyyhkäisee nokkalaippaputken 20 yli.
Lauhdutin 25 on varustettu lähtöjohdolla 35 toisiolämmin-vesipiiriä varten, johon on sovitettu kiertopumppu 36 sähkö-käyttömoottoreineen 37. Tämä johto 35 voi olla ulos vedetty yhden tai useiden kiinteistöjen lämmitystä varten. Toisiopiiri n paluu-johtoa on merkitty numerolla 38.
Tilaan 31 on sovitettu luukulla 39 varustettu aukko 40 huoneen 10 seinään mahdollistamaan tuoreilman sisäänotto ulkoapäin. Luukulla 41 varustettu aukko 42 on sovitettu tilan 31 ja tilan 26 väliin mahdollistamaan, että tuuletin 29 imee ilmaa ulkoapäin tilan 31 kautta. Luukut 39 ja 41 on kytketty yhteen samanaikaisesti avattaviksi ja suljettaviksi. Kun läppäsäätöinen il-mantulokohta 27 on suljettuna, voidaan höyryttimen 22 läpi puhaltaa lämmintä ilmaa tilasta 31 höyryttimen sulattamiseksi siltä varalta että se on jäätynyt.
Kompressorit 15 ja 16 ovat sopivasti mäntäkompressoreja, joissa on automaattinen kevennys käynnistyksen aikana ja automaattinen termostaatiohjattu tehonsäätö, joka koskee asteittain kaikkia mäntiä. Kompressori 15 toimii tällöin sopivasti jäähdytys-aineella R22 ja kompressori 16 jäähdytysaineella R12.
Kompressorien yhteisen käytön voimanlähteenä voi olla ilmajäähdytteinen dieselmoottori kuten edellä on selitetty, mutta tietysti voidaan käyttää vesijäähdytteistä dieselmoottoria tai muuta polttomoottoria, kuten metanolikäyttöistä polttomoottoria tai kaasuturpiinia. Ilmajäähdytteinen dieselmoottori on kuitenkin erityisen sopiva voimanlähteeksi, koska tämän moottorin energian häviöt järjestelmälle luonnollisella tavalla siirtyvät isentrooppisesti konehuoneessa uudelleen kiertävään ilmamäärään tarvitsematta ryhtyä laajoihin erikoisjärjestelyihin. Lisäksi ilmajäähdytteinen dieselmoottori on käyttövarma moottori, jolla on pitkä kestoikä erityisesti silloin kun se, kuten esillä olevassa tapauksessa, saa toimia muuttumattomalla kierrosluvulla.
Eräässä keksinnön muunnelmassa osa käyttökoneiston ja kompressorien lämmön häviöistä voidaan johtaa toisen vaiheen lauhdut-timeen 25 erillisen lämmönvaihtopiirin avulla. Kun järjestelmässä käytetään vesijäähdytteistä polttomoottoria, tämän jäähdytyspiiri voidaan siis sovittaa lämmönvaihtoyhteyteen lauhduttimen 25 toi-siopiirin 35, 36, 38 kanssa, kun taas uudelleen kiertävä ilma absorboi lopun häviölämmöstä.
6 60604
Moottorin akselitehon jakautuminen kahdelle kompressorille lämpöpumppuvaiheessa 16-24-25 ja vastaavasti 15-22-23 määräytyy seuraavan mitoitusperusteen mukaan:
Pumppupiirin 15-22-23 laihdutuslämmön Q1B plus kaikkien energiahäviöiden kautta syntyvien lämpömäärien summan on oltava sama kuin pumppupiirin 16-24-25 höyrystymislämpö (tai lämmön otto) Q2a*
Jotta jäähdytysteknisesti voitaisiin mahdollistaa vaiheiden mitoitus, joka täyttää yllä mainitut ehdot, on järjestelmän muotoilun täytettävä kaksi päävaatimusta: 1. Toisen lämpöpumppuvaiheen höyrytin 24 ja kompressori sekä toisen lämpöpumppuvaiheen kompressori ja lauhdutin 23 sekä niiden yhteinen moottori 12 on sijoitettava konehuoneeseen 10, joka on varustettu huoneilman mekaanisella uudelleenkierrätyk-sellä.
2. Konehuoneen on oltava niin hyvin eristetty, että siinä vallitsee lähes adiabaattinen suhde ympäristöön.
Tuulettimen jäähdyttämä höyrytin 22 voi olla höyrytin siinä käytetyn jäähdytysaineen, esim. R22, välitöntä laajenemista varten, jolloin se on valmistettu kupariputkesta, jossa on poimutetut alumiinilamellit, joiden pienin etäisyys kokemuksen mukaisesti on n. 8 mm. Höyrytin on varustettava pohja-altaalla ja viemäröinnillä sulatusta varten. Koska lämpöpumppuvaihe 15-22-23, johon tämä höyrytin kuuluu on lämpöä absorboiva vaihe siinä mielessä, että höyrytin 22 toimii höyrystymislämpötilalla t2» joka on lähellä ulkolämpötilaa, on enimmäiserotuksen höyrystyrnislämpötilan ja poistuvan huoneen lämpötilan välillä oltava 4°C.
Höyryttimen pinta on ylimitoitettava kunnolla vahvan jääpeitteen mahdollistamiseksi, niin että sulatustarve pienenee. Sulatus voi tapahtua yllä mainitulla tavalla.
Lämpöpumppuvaiheeseen 15-22-23 kuuluva lauhdutin 23 voi olla valmistettu kupariputkesta, jossa on poimutetut alumiini-lamellit ja kokooma-astia koko jäähdytysainemäärää varten. Ali-jäähdytys voi sopivasti olla 4-5°C.
Lämpöpumppuvaihe 16-24-25 on lämpöä luovuttava vaihe, ja se toimii suuremmalla teholla ja korkeammalla höyrystymislämpötilalla kuin vaihe 15-22-23. Höyrytin 24 voi myös olla höyrytin jäähdytysaineen välitöntä laajenemista varten, jolloin se on vai- 7 60604 mistettu kupariputkesta, jossa on poimutetut alumiinilamellit. Höyrystymis lämpötilan ja poistuvan huoneen lämpötilan enimmäiseron on esillä olevassa tapauksessa myös oltava 4°C.
Lauhdutin 25, joka on vesijäähdytteinen kiertopiirin 35-36-38 avulla, voi olla ns.putkikattilalauhdutin, joka on mitoitettu korkeintaan4°C:n lämmön alenemista varten putkien yli täydellä teholla.
Höyrytin 22 on tietysti sijoitettava konehuoneen 10 ulkopuolelle suoraan kosketukseen ulkoilman kanssa, kun taas lauhdutin 25 sen ollessa vesijäähdytteinen edullisesti sijoitetaan konehuoneeseen. Kun tämä lauhdutin tehdään tuulettimen avulla ilmajäähdyttei-seksi, mikä on myös mahdollista, esim. suuren työpajan, tavaratalon tai kasvihuoneen paineilmastoinnissa, se sijoitetaan tietysti konehuoneen ulkopuolelle aivan kuten höyrytin 22.
Selitetyn laitoksen toiminta voidaan lyhyesti esittää seuraavasti :
Vaihe 15-22-23 absorboi lämpömäärän Q2B ulkoilmasta ja luovuttaa lämpömäärän uudelleenkierrätysilmaan konehuoneessa. Sen jälkeen lämpömäärä Q^B lisätään kaikkiin huoneessa isentrooppises-ti luovutettuihin energiahäviöihin vastaten lämpömäärää £ q.
Vaihe 16-24-25 absorboi lämpömäärän +ί q uudelleenkier- rätysilmasta konehuoneessa ja luovuttaa sen jälkeen lämpömäärän lämmitystarkoituksiin.
Energian tarpeen laskenta ennalta määrätyn lämmön tarpeen tyydyttämiseksi eri ulkolämpötiloissa on osoittanut, että energian tarvetta voidaan selitetyllä laitoksella pienentää 48 %:iin ulko-lämpötilan ollessa -10°C ja 40 %:iin ulkolämpötilan ollessa io°C verrattuna tavanomaisiin LVI-laitoksiin. Vertailu perustuu tietoihin, jotka on saatu Statens Industriverk'iltä, vuodenvaihe 1976-1977, ja joiden mukaan normaalien kattilalaitosten hyötysuhde on laskettu 70 %:ksi, jolloin se voi suurissa laitoksissa, kuten moniasunnoissa, nousta 75 %:iin.
Kuviossa 1 on esimerkkinä esitetty ne lämpötilat, joilla laitos voi toimia ulkolämpötilan ollessa -10°C, niin että saadaan enimmäislähtölämpöteho 600.000 kcal/h.
Kuviossa 2 on yksinkertaisella ja helposti ymmärrettävällä tavalla havainnollistettu, miten lämpöpumppujärjestelmä toimii. Öljyä tai kaasua syötetään moottoriin 12, jota on merkitty nuolella A, s 60604 tämän käyttämiseksi. Ulkoilmaa kierrätetään ensimmäisen lämpöpumppu-vaiheen höyryttimen 22 läpi, kuten nuolella B on merkitty. Lämpö-eristetyssä tilassa 10, joka on pääasiassa adiabaattisessa suhteessa ympäristössä, uudelleen kierrätetään ilmaa, kuten melko suurella, haarautuvalla nuolella on merkitty, lämmön syöttämiseksi moottorista 12, molempien lämpöpumppuvaiheiden kompressoreista 15 ja 16 sekä mainitun toisen lämpöpumppuvaiheen lauhduttimesta 23 toisen lämpöpumppuvaiheen höyryttimeen 24, samalla kun hyötylämpöä otetaan viimeksi mainitun vaiheen lauhduttimesta 25, kuten nuolella C on merkitty.
Kuvioissa 3 ja 4 on käytetty samoja viitemerkintöjä kuin kuviossa 1 mutta lisäämällä 100 yksityiskohdista,jotka vastaavat toisiaan. Lukuunottamatta sitä, että tietyt yksityiskohdat on kaksinkertaistettu, on sovitelma periaatteessa sama kuin kuviossa 1. Ainoastaan mikäli oleellisia poikkeamia esiintyy, selitetään kuvioiden 3 ja 4 mukaista rakennetta yksityiskohtaisesti. Konehuone 110 on tässä tapauksessa tehty laatikoksi, jota voidaan nostaa nosto-silmukoista 150, niin että sitä on helppo kuljettaa. Tilat 111 ja 131 on erotettu toisistaan väliseinällä 151 ja lämpöeristetty ympäristöstä, kun taas tilan 126 ei tarvitse olla eristetty.
Ilmanottoputki 117, joka johtaa moottoriin 112, jonka tässä tapauksessa oletetaan olevan vesijäähdytteinen, on liitetty suoraan moottoriin ja äänenvaimentimen 118 seinään on sovitettu sulatusauk-ko 140, jossa on läppä 139. Moottorin pakokaasuputki 119 kulkee esi-äänenvaimentimen 152 kautta kierukkaan 120, jossa on nokkalaipat ja joka sijaitsee höyryttimen 124 edessä, joka sijaitsee väliseinän 151 toisella puolella ja on asennettu yhteen lauhduttimen 123 kanssa väliseinän toisella puolella. Pakokaasuputki 119 päätyy ympäristöön äänenvaimentimen 153 kautta. Tuulettimet 133 ja käyttömoottorit 134 on sovitettu väliseinän 151 aukkoihin 132.
Lauhdutin 125 on sijoitettu tilaan 111 eikä tilaan 131, joka vastaa kuvion 1 tilaa 31, johon lauhdutin 25 on sijoitettu.
Tilaa 21 vastaavat kuvioissa 3 ja 4 alempi ja ylempi tila 126 ja vastaavasti 126', joissa kummassakin on oma tuulettimensa 129, ilmantuloaukkonsa 127 ja sulatusaukkonsa 142, jossa on läppä. Sulatusaukot 142 on liitetty tilaan 311 johdolla 154, joka kulkee tilan 131 läpi. Näidenaukkojen yhteyteen on tilaan 126 sovitettu äänen- vaimennuslevyt 155. Aukkojen 140 ja 142 läpät 139 ja 141 ovat normaalisti kiinni, mutta ne avataan lämminilman imemiseksi höyryttimen 122 kautta, kun se on sulatettava.
Claims (3)
1. Lämpöpumppauksella toimiva lämmitysmenetelmä, jossa läm-pöpumppaus tapahtuu kahdessa erillisessä vaiheessa (15-22-23, 16-24-25; 115-122-123, .116-124-125), jolloin ensimmäisen vaiheen (15-22-23; 115-122-123) lauhdutuslämpö syötetään toiseen vaiheeseen (16-24-25; 116-124-125) höyrystymislämpönä, tunnettu siitä, että lämpöeristetyssä tilassa (10; 110), joka on pääasiassa adiabaattisessa suhteessa ympäristöönsä ja joka ensimmäisen vaiheen lauhduttimen (23; 123) ja toisen vaiheen höyryttimen (24; 124) lisäksi sisältää vaiheiden kompressorit (15, 16; 115, 116) ja käyttö-koneiston (12, 13, 14; 112, 113, 114), uudelleen kierrätetään ilmaa suljetussa piirissä lämmönkantimena pumppuvaiheiden välillä absorboimalla lämpöä, joka on peräisin kompressoreissa ja käyttökoneis-tossa syntyneistä lämpöhäviöistä ja luovuttamalla kierrätetyn ilman näin absorboima häviölämpö yhdessä ensimmäisen vaiheen lauhdu-tuslämmön kanssa toisen vaiheen höyryttimeen (24; 124) eri paineja lämpötilagradienteissa molemmissa vaiheissa, jolloin pumppuvai-heet on lämpödynaamisesti mitoitettu siten, että ensimmäisen vaiheen lauhdutuslämmön plus absorboidun häviölämmön summa on sama kuin toisen vaiheen höyrystymislämpö.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäinen vaihe (15-22-23; 115-122-123) saa toimia alemmalla höyrystymislämpötilalla, edullisesti ulkolämpötilaa lähellä olevalla lämpötilassa, kuin toinen vaihe (16-24-25; 116-124-125).
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukaisen menetelmän toteuttamiseen tarkoitettu laitos, tunnettu siitä, että siihen kuuluu kaksi lämpöpumppua (15-22-23, 16-24-25; 115-122-123; 116-124-125), joissa kummassakin on kompressori (15, 16, 115, 116), lauhdutin (23, 25; 123, 125) ja höyrystin (22, 24; 122, 124), että kompressorit ja niiden käyttömoottori tai käyttömoottorit (12; 112) on sovitettu lämpöeristettyyn huoneeseen (10; 110), jolla on pääasiassa adiabaattinen suhde ympäristöön, ja että välineet (33, 34; 133, 134) on sovitettu ilman uudelleenkierrätystä varten suljetussa piirissä huoneen läpi, jolloin ensimmäisen lämpöpumpun (15-22-23; 115-122-123) lauhdutin (23; 123) ja toisen lämpöpumpun (16-24-25; 116-124-125) höyrytin (24; 124) sijaitsevat kiertopiirissä.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE7801136A SE423445B (sv) | 1978-01-31 | 1978-01-31 | Sett och anordning for uppvermning medelst vermepumpning |
| SE7801136 | 1978-01-31 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI790317A7 FI790317A7 (fi) | 1979-08-01 |
| FI60604B FI60604B (fi) | 1981-10-30 |
| FI60604C true FI60604C (fi) | 1982-02-10 |
Family
ID=20333823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI790317A FI60604C (fi) | 1978-01-31 | 1979-01-31 | Saett och anlaeggning foer uppvaermning genom vaermepumpning |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0003723B1 (fi) |
| CA (1) | CA1101233A (fi) |
| DE (1) | DE2962757D1 (fi) |
| FI (1) | FI60604C (fi) |
| NO (1) | NO147890C (fi) |
| SE (1) | SE423445B (fi) |
| WO (1) | WO1979000571A1 (fi) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0026793A1 (de) * | 1979-10-08 | 1981-04-15 | Jenbacher Werke AG | Wärmepumpe, brennkraftmaschinengetrieben |
| WO1981001607A1 (fr) * | 1979-12-03 | 1981-06-11 | Wemac Finanz & Handelsanstalt | Procede d'obtention de chaleur pour le chauffage et dispositif de mise en oeuvre de ce procede |
| EP0069564A3 (en) * | 1981-07-02 | 1983-05-04 | Borg-Warner Limited | Heat pump system |
| IT1194081B (it) * | 1981-07-21 | 1988-09-14 | Giorgio Pagliarani | Dispositivo atto a produrre energia elettrica e calore |
| SE437723B (sv) * | 1983-11-14 | 1985-03-11 | Heatrec Ab | Sett och anordning for drift av en vermeanleggning |
| US4572429A (en) * | 1984-11-06 | 1986-02-25 | Albertus W. Huffman | Method and means for conserving energy requirements and improving working conditions of a sock finishing factory |
| FR3047301A1 (fr) * | 2016-01-29 | 2017-08-04 | Stephane Boulet | Dispositif d’optimisation des performances d’une installation de chauffage par pompe a chaleur par l’adjonction d’une pompe a chaleur auxiliaire captant l’energie thermique dans un milieu rechargeable |
| DE102021131043A1 (de) * | 2021-11-26 | 2023-06-01 | Viessmann Climate Solutions Se | Gebäudetechnische Anlage |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2707869A (en) * | 1955-05-10 | dennison | ||
| DE330378C (de) * | 1919-12-14 | 1920-12-13 | Edmund Altenkirch | Heizung |
| US2242588A (en) * | 1938-02-07 | 1941-05-20 | Honeywell Regulator Co | Heating system |
| US2428876A (en) * | 1944-07-10 | 1947-10-14 | Reginald R Hawkins | Air-conditioning system for cooling or heating |
| GB894011A (en) * | 1959-01-10 | 1962-04-18 | Arthur Richard Anthony Wiseman | Heat pump |
| US3139924A (en) * | 1960-12-08 | 1964-07-07 | I C E D Inc | Internal combustion engine driven heat pump |
| US3157227A (en) * | 1961-11-30 | 1964-11-17 | Exxon Research Engineering Co | Heat pump |
| FR2296829A1 (fr) * | 1974-12-31 | 1976-07-30 | Vignal Maurice | Systeme thermique du genre pompe a chaleur ou refrigerateur |
| DE2633775A1 (de) * | 1976-07-28 | 1978-02-02 | Motorheizung Gmbh | Motorheizung |
-
1978
- 1978-01-31 SE SE7801136A patent/SE423445B/xx not_active IP Right Cessation
-
1979
- 1979-01-30 EP EP79850006A patent/EP0003723B1/en not_active Expired
- 1979-01-30 CA CA320,491A patent/CA1101233A/en not_active Expired
- 1979-01-30 WO PCT/SE1979/000021 patent/WO1979000571A1/en not_active Ceased
- 1979-01-30 DE DE7979850006T patent/DE2962757D1/de not_active Expired
- 1979-01-30 NO NO790301A patent/NO147890C/no unknown
- 1979-01-31 FI FI790317A patent/FI60604C/fi not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0003723A2 (en) | 1979-08-22 |
| NO147890C (no) | 1983-06-29 |
| WO1979000571A1 (en) | 1979-08-23 |
| FI790317A7 (fi) | 1979-08-01 |
| SE423445B (sv) | 1982-05-03 |
| EP0003723B1 (en) | 1982-05-12 |
| NO790301L (no) | 1979-08-01 |
| CA1101233A (en) | 1981-05-19 |
| EP0003723A3 (en) | 1979-09-05 |
| DE2962757D1 (en) | 1982-07-01 |
| SE7801136L (sv) | 1979-08-01 |
| NO147890B (no) | 1983-03-21 |
| FI60604B (fi) | 1981-10-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7178348B2 (en) | Refrigeration power plant | |
| US5020320A (en) | Engine driven heat pump system | |
| US4449376A (en) | Indoor unit for electric heat pump | |
| US5429179A (en) | Gas engine driven heat pump system having integrated heat recovery and auxiliary components | |
| MXPA01011080A (es) | Unidad externa de intercambio de calor, unidad externa, y bomba de calor de gas tipo aire acondicionado. | |
| US4655278A (en) | Heat recirculation apparatus and method | |
| US6082094A (en) | Ventilation system for acoustic enclosures for combustion turbines and air breathing heat engines | |
| US5535944A (en) | Combined heat and power system | |
| FI60604C (fi) | Saett och anlaeggning foer uppvaermning genom vaermepumpning | |
| WO2012132825A1 (ja) | 定置用内燃機関の吸気冷却装置 | |
| US6330809B1 (en) | Application of a chiller in an apparatus for cooling a generator/motor | |
| CN111641139A (zh) | 一种蓄冷型水冷箱式变电站 | |
| JPH06193997A (ja) | ヒートポンプ装置 | |
| CN101997363A (zh) | 一种热管式风力发电机组冷却器 | |
| RU2191440C2 (ru) | Способ и система использования сбросного тепла метрополитена | |
| US7543631B2 (en) | Exhaust gas heat exchanger for cogeneration system | |
| CN102116215A (zh) | 一种降低自耗电的冷热电多联供系统 | |
| HU217289B (hu) | Eljárás és elrendezés zárt fűtőrendszerekhez | |
| JPH10238813A (ja) | 空調システム装置 | |
| CN1172240A (zh) | 一种制冷制热空调系统 | |
| JPH062569A (ja) | ガスタービン発電設備の多目的冷却方法 | |
| JPS6051016B2 (ja) | 放熱装置としても使用可能な自然熱吸熱装置 | |
| CN114413512B (zh) | 一种发动机驱动的空气源热泵 | |
| JP2005195184A (ja) | エンジン駆動式ヒートポンプ装置 | |
| CN118765092A (zh) | 一种双冷源户外机柜空调及包含其的户外设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |
Owner name: SINTAB SWEDINVENTOR AB |