GR1010412B - Συστημα αντλιας θερμοτητας με δοχειο διπλου εναλλακτη - Google Patents
Συστημα αντλιας θερμοτητας με δοχειο διπλου εναλλακτη Download PDFInfo
- Publication number
- GR1010412B GR1010412B GR20220100555A GR20220100555A GR1010412B GR 1010412 B GR1010412 B GR 1010412B GR 20220100555 A GR20220100555 A GR 20220100555A GR 20220100555 A GR20220100555 A GR 20220100555A GR 1010412 B GR1010412 B GR 1010412B
- Authority
- GR
- Greece
- Prior art keywords
- exchanger
- hot water
- piping
- water
- cooling
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 219
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 84
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 65
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims abstract description 65
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 35
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 claims 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 claims 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 abstract 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 8
- 239000003570 air Substances 0.000 description 7
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 6
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 6
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 4
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 1
- 239000008236 heating water Substances 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 1
- 230000032258 transport Effects 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
- F24D3/00—Hot-water central heating systems
- F24D3/08—Hot-water central heating systems in combination with systems for domestic hot-water supply
- F24D3/082—Hot water storage tanks specially adapted therefor
-
- 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
- F24D3/00—Hot-water central heating systems
- F24D3/08—Hot-water central heating systems in combination with systems for domestic hot-water supply
-
- 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
- F24D11/0214—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps water heating system
-
- 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
- F24D17/00—Domestic hot-water supply systems
- F24D17/02—Domestic hot-water supply systems using heat pumps
-
- 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
- F24D3/00—Hot-water central heating systems
- F24D3/18—Hot-water central heating systems using heat pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
- F24F5/0007—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning
- F24F5/0017—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning using cold storage bodies, e.g. ice
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
- F24F5/0096—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater combined with domestic apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
- F24F5/0007—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning
- F24F5/0017—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning using cold storage bodies, e.g. ice
- F24F2005/0025—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning using cold storage bodies, e.g. ice using heat exchange fluid storage tanks
-
- 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]
- Y02B30/12—Hot water central heating systems using heat pumps
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)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
Abstract
Η εφεύρεση συνιστά σύστημα αντλίας θερμότητας θέρμανσης χώρου, ψύξης χώρου και παραγωγής ζεστού νερού χρήσης, με δοχείο διπλού εναλλάκτη, που ενσωματώνει ένα κύκλωμα ψυκτικού μέσου (Α ) και 2 κυκλώματα νερού, δηλαδή ένα υδραυλικό κύκλωμα θέρμανσης/ψύξης χώρου (Β ) και ένα υδραυλικό κύκλωμα παραγωγής ζεστού νερού χρήσης (Γ ). Το σύστημα περιλαμβάνει δοχείο διπλού εναλλάκτη (4), το οποίο συνδυάζει τη λειτουργία δοχείου αδρανείας, με τη λειτουργία εναλλακτών. Μέσα στο δοχείο υπάρχει νερό, στο κάτω τμήμα του, υπάρχει πρώτος εναλλάκτης (7), κατά προτίμηση σπειροειδής, ο οποίος διαρρέεται από ψυκτικό μέσο, ενώ στο άνω τμήμα του δοχείου (4) υπάρχει δεύτερος εναλλάκτης (8), επίσης κατά προτίμηση σπειροειδής, ο οποίος διαρρέεται από νερό χρήσης.
Description
ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ
ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΤΛΙΑΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΔΟΧΕΙΟ ΔΙΠΛΟΥ ΕΝΑΛΛΑΚΤΗ
Η εφεύρεση ανήκει στο πεδίο της ψύξης χώρου, θέρμανσης χώρου και παραγωγής ζεστού νερού χρήσης και συγκεκριμένα χρησιμοποιώντας αντλίες θερμότητας.
Στην ισχύουσα τεχνική υπάρχουν πολλές μέθοδοι υλοποίησης του συστήματος θέρμανσης και ζεστού νερού χρήσης, χρησιμοποιώντας αντλία θερμότητας. Ο εκάστοτε εγκαταστάτης καλείται να επιλέξει την μέθοδο και τα εξαρτήματα υλοποίησης που ταιριάζουν στο μοντέλο της αντλίας θερμότητας και στην εγκατάσταση. Συγκεκριμένα, πρέπει να επιλέξει την συνδεσμολογία των συσκευών και τα επιθυμητά χαρακτηριστικά τους, για παράδειγμα, όγκος δοχείων, επιφάνεια εναλλάκτη του boiler, κ.λπ.
Αναλυτικότερα, στην ισχύουσα τεχνική υπάρχουν δύο υδραυλικά κυκλώματα: 1°) της θέρμανσης και 2°) του ζεστού νερού χρήσης.
Η αντλία θερμότητας τροφοδοτεί και τα δύο κυκλώματα, ένα κάθε φορά και αυτό επιλέγεται με τη βοήθεια μιας τρίοδης βαλβίδας.
Στο πρώτο κύκλωμα, της θέρμανσης, υπάρχει: Α) η αντλία θερμότητας, Β) οι εναλλάκτες θερμότητας χώρου (θερμαντικά σώματα, fan coil, ενδοδαπέδια) και Γ) στις περισσότερες περιπτώσεις προτείνεται ή απαιτείται και ένα δοχείο αδράνειας.
A) Η αντλία θερμότητας, λειτουργεί θερμαίνοντας το ψυκτικό μέσο της, το οποίο οδηγείται στον εσωτερικό εναλλάκτη θερμότητας όπου γίνεται η εναλλαγή με το νερό του κυκλώματος θέρμανσης και με ενσωματωμένο κυκλοφορητή που διαθέτει, κυκλοφορεί το νερό στο κύκλωμα της θέρμανσης.
Β) Στους εναλλάκτες θερμότητας χώρου (θερμαντικά σώματα, fan coil, ενδοδαπέδια) κυκλοφορεί το νερό με τη βοήθεια του ενσωματωμένου κυκλοφορητή (ή του επιπλέον κυκλοφορητή βλ. παρακάτω υπό Γ), αποδίδοντας θερμότητα στο χώρο, το νερό πηγαίνει στο δοχείο αδράνειας και συνεχίζει τον κύκλο.
Γ) Όσον αφορά το δοχείο αδράνειας, η χρήση του δεν είναι πάντα αναγκαία αλλά βοηθάει στην ομαλοποίηση της λειτουργίας της αντλίας θερμότητας καθώς και στην απόψυξή της. Ο ελάχιστος όγκος του δοχείου - ή η αναγκαιότητα του - εξαρτάται κυρίως από την ισχύ της αντλίας θερμότητας, από την ελάχιστη επιθυμητή περίοδο λειτουργίας της αντλίας θερμότητας, από την ποσότητα νερού στην εγκατάσταση και την αποδιδόμενη ισχύ της εγκατάστασης, μεγέθη, τα οποία εάν δεν εκτιμηθούν σωστά από τον τεχνικό, θα υπάρχουν επιπτώσεις στην απόδοση του συστήματος. Το δοχείο αδρανείας μπορεί να συνδεθεί με δύο κυρίως τρόπους, 1) στην επιστροφή του νερού θέρμανσης ή 2) παράλληλα με την αντλία θερμότητας ώστε να την απομονώνει υδραυλικά από την εγκατάσταση. Στην 2η περίπτωση χρειάζεται ένας επιπλέον κυκλοφορητής, ο οποίος τοποθετείται μετά το δοχείο αδράνειας. Υπάρχουν και άλλοι τρόποι σύνδεσης και γενικότερα συναντώνται όλες οι πιθανές συνδεσμολογίες, κάτι το οποίο εναπόκειται στην ορθή επιλογή του εγκαταστάτη.
Στο δεύτερο κύκλωμα, αυτό του ζεστού νερού χρήσης, υπάρχει: Α) η αντλία θερμότητας και Β) το boiler, το οποίο απαρτίζεται από δοχείο ζεστού νερού χρήσης με ενσωματωμένο εναλλάκτη ζεστού νερού χρήσης.
A) Η αντλία θερμότητας λειτουργεί θερμαίνοντας το ψυκτικό μέσο της, το οποίο οδηγείται στον εσωτερικό εναλλάκτη θερμότητας όπου γίνεται η εναλλαγή με το νερό του κυκλώματος ζεστού νερού χρήσης.
Β) Το νερό αυτό κυκλοφορεί προς τον εναλλάκτη ζεστού νερού χρήσης του boiler, μέσω του οποίου θερμαίνεται το νερό του δοχείου ζεστού νερού χρήσης (boiler). Ο όγκος του δοχείου/boiler εξαρτάται από την εκτιμώμενη ανάγκη σε ζεστό νερό χρήσης, ενώ ο εναλλάκτης ζεστού νερού χρήσης, είτε ξεχωριστός είτε ενσωματωμένος στο boiler, πρέπει να έχει επαρκή ικανότητα εναλλαγής θερμότητας στις συνθήκες θερμοκρασίας νερού που ορίζει ο κατασκευαστής της αντλίας θερμότητας.
Αν το δοχείο/boiler τροφοδοτείται από εξωτερικά τοποθετημένο εναλλάκτη ζεστού νερού χρήσης, περιλαμβάνεται στο κύκλωμα και δεύτερος κυκλοφορητής, επιπλέον του ενσωματωμένου κυκλοφορητή.
Η παραπάνω ισχύουσα τεχνική παρουσιάζει το εξής τεχνικό πρόβλημα: απαιτείται σημαντικός χώρος για όλες τις παραπάνω συσκευές καθώς και χρόνος εργασίας από τεχνικούς για την σύνδεση όλων των συσκευών μεταξύ τους. Επιπλέον η συνδεσμολογία και επιλογή των συσκευών αυτών, ποικίλουν ανάλογα με τον εγκαταστάτη και υπάρχει ο κίνδυνος εσφαλμένης επιλογής ή σύνδεσης των συσκευών. Τα παραπάνω τεχνικά προβλήματα επιφέρουν επιπλέον κόστος, πολυπλοκότητα και απαιτήσεις χώρου στην εγκατάσταση και χρήση ενός τέτοιου συστήματος θέρμανσης και παραγωγής ζεστού νερού χρήσης.
Επίσης λύσεις που προτείνονται για αυτό το πρόβλημα βρίσκονται στα παρακάτω έγγραφα:
- ΕΡ 87420080.1. Η εφεύρεση του EU 87420080.1 λύνει το τεχνικό πρόβλημα της παραγωγής ζεστού νερού χρήσης, είτε υπάρχει ταυτόχρονη ανάγκη θέρμανσης χώρου είτε ψύξης χώρου, ενώ η παρούσα εφεύρεση επιτυγχάνει την μείωση του όγκου του συστήματος θέρμανσης και παραγωγής ζεστού νερού χρήσης. Πιο συγκεκριμένα, ενώ στο έγγραφο EU 87420080.1 χρησιμοποιούνται 2 ξεχωριστά δοχεία- εναλλάκτες, ένα για αποθήκευση ζεστού νερού χρήσης και ένα για νερό χώρου, στην παρούσα εφεύρεση χρησιμοποιείται μόνο ένα δοχείο-εναλλάκτης και για τις δύο χρήσεις.
US201100005257Α1. Αυτό το έγγραφο αναφέρεται σε ένα σκελετό στον οποίο προσαρτώνται εξαρτήματα που απαρτίζουν μια αντλία θερμότητας. Ένα από αυτά τα εξαρτήματα μπορεί να είναι ένας δευτερεύων εναλλάκτης ψυκτικού μέσου - νερού για παραγωγή ζεστού νερού χρήσης (desuperheater). Σε αντίθεση με την παρούσα εφεύρεση, στο US201100005257Α1 αφενός δεν προβλέπεται η ανεξάρτητη παραγωγή ζεστού νερού χρήσης, αφετέρου οι desuperheaters συνδέονται μεταξύ του συμπιεστή και του κύριου εναλλάκτη (συμπυκνωτή) και δεν λειτουργούν αυτόνομα. Επιπλέον η χρήση τους είναι δυνατή μόνο σε συστήματα θέρμανσης όπου απαιτείται θερμοκρασία προσαγωγής νερού σημαντικά χαμηλότερη από την θερμοκρασία ζεστού νερού χρήσης. Σε περίπτωση που χρησιμοποιείται δοχείο για την αποθήκευση του ζεστού νερού από τον desuperheater, τότε υπάρχει η επιπλέον διαφορά στον όγκο του συστήματος και στην ενσωμάτωση.
GB 2572654 Α. Όπως και το προηγούμενο έγγραφο, το έγγραφο GB 2572654 A παρουσιάζει χρήση desuperheater για συμπληρωματική παραγωγή ζεστού νερού χρήσης.
US 2014/0245770 Α1. Στο έγγραφο αυτό παρουσιάζεται εφεύρεση που χρησιμοποιεί τρεις διαφορετικούς εναλλάκτες: έναν εξωτερικό εναλλάκτη αέρα/ψυκτικού μέσου, έναν εσωτερικό εναλλάκτη αέρα/ψυκτικού μέσου για την θέρμανση/ψύξη χώρου και έναν εναλλάκτη νερού/ψυκτικού μέσου για την θέρμανση νερού. Στο US 2014/0245770 Α1 , ο εναλλάκτης νερού/ψυκτικού μέσου μπορεί να χρησιμοποιηθεί για θέρμανση χώρου αποκλειστικά ή για ζεστό νερό χρήσης αποκλειστικά, σε αντίθεση με την παρούσα εφεύρεση, που περιέχει έναν εναλλάκτη ψυκτικού μέσου/ νερού για θέρμανση/ψύξη χώρου και έναν εναλλάκτη νερού/νερού για ζεστό νερό χρήσης. Επιπλέον η παρούσα εφεύρεση δεν χρησιμοποιεί εναλλάκτη αέρα/ψυκτικού μέσου για την θέρμανση/ψύξη χώρου.
EU 18887637.9. Αφορά σύστημα αντλίας θερμότητας, ο συμπιεστής του οποίου τροφοδοτείται από μια μηχανή εσωτερικής καύσης.
WO 2012/041323 Α2. Στο έγγραφο παρουσιάζεται σύστημα θέρμανσης χώρου και ζεστού νερού χρήσης με αντλία θερμότητας και ηλιακούς συλλέκτες, με αποθήκη ενέργειας υπό τη μορφή δοχείου αδρανείας το οποίο είναι ξεχωριστό από την αντλία θερμότητας. Αυτό σημαίνει ότι χρησιμοποιείται εναλλάκτης ψυκτικού μέσου/νερού για να θερμάνει το νερό του κυκλώματος, έπειτα χρησιμοποιείται αντλία νερού (κυκλοφορητής) για να το κυκλοφορήσει από από και πρός το δοχείο αδράνειας. Τέλος, για την θέρμανση χώρου απαιτείται δεύτερος κυκλοφορητής που μεταφέρει το νερό από το δοχείο αδράνειας προς τον χώρο. Σε αντίθεση με τα παραπάνω, η παρούσα εφεύρεση ενσωματώνει το δοχείο αδρανείας, τον εναλλάκτη ζεστού νερού χρήσης και τον κύριο εναλλάκτη, σε μία ενιαία συσκευή. Έτσι δεν υπάρχει ανάγκη λειτουργίας του κυκλοφορητή για παραγωγή ζεστού νερού χρήσης και δεν χρησιμοποιείται δεύτερος κυκλοφορητής για τη θέρμανση χώρου.
Υπάρχουν τα εξής μειονεκτήματα στις λύσεις που προτείνει η ισχύουσα τεχνική, τόσο στο κύκλωμα θέρμανσης, όσο και στο ζεστό νερό χρήσης.
Από πλευράς χώρου: χρειάζεται χώρος για τα εξής ξεχωριστά εξαρτήματα: 1) εξωτερικό δοχείο αδράνειας, 2) εξωτερικό δοχείο νερού χρήσης και 3) εναλλάκτη ζεστού νερού χρήσης και κυκλοφορητή ζεστού νερού χρήσης, αν ο πρώτος δεν είναι ενσωματωμένος στο δοχείο νερού χρήσης (boiler).
Από πλευράς κόστους: τα παραπάνω ξεχωριστά εξαρτήματα επιβαρύνουν το κόστος του συνολικού συστήματος.
Από πλευράς δυσκολίας στην εγκατάσταση: είναι απαραίτητη η επιλογή και σύνδεση αυτών των εξωτερικών συσκευών, χαρακτηριστικό το οποίο προϋποθέτει σωστή επιλογή των εξωτερικών συσκευών ώστε να είναι διαλειτουργικές και συμβατές μεταξύ τους.
Η παρούσα εφεύρεση, συνιστά προϊόν το οποίο ενσωματώνει τρεις συσκευές και βελτιώνει την μεταξύ τους λειτουργία, καθώς και την χρηστικότητά τους.
Σε μια σύντομη αποκάλυψη, η εφεύρεση συνιστά σύστημα που περιλαμβάνει δοχείο διπλού εναλλάκτη, το οποίο συνδυάζει τη λειτουργία δοχείου αδρανείας, με τη λειτουργία εναλλακτών. Μέσα στο δοχείο υπάρχει νερό. Επιπλέον, μέσα στο δοχείο, στο κάτω τμήμα του, υπάρχει πρώτος εναλλάκτης, κατά προτίμηση σπειροειδής, ο οποίος διαρρέεται από ψυκτικό μέσο. Επιπλέον, μέσα στο δοχείο, στο άνω τμήμα του, υπάρχει δεύτερος εναλλάκτης, επίσης κατά προτίμηση σπειροειδής, ο οποίος διαρρέεται από νερό χρήσης. Τέλος το δοχείο διαθέτει 4 παροχές σύνδεσης, μία σύνδεση προσαγωγής χώρου, μία σύνδεση επιστροφής χώρου, μία σύνδεση εισόδου κρύου νερού χρήσης και μία σύνδεση εξόδου ζεστού νερού χρήσης.
Εναλλακτικά, η ίδια εφευρετική ιδέα μπορεί να υλοποιηθεί, με έναν επιπλέον εναλλάκτη ζεστού νερού χρήσης τοποθετημένο εκτός του προαναφερθέντος δοχείου. Σημειώνεται ότι σε αυτή την εναλλακτική υλοποίηση, η εφεύρεση θα μπορούσε να λειτουργήσει ακόμη και με τον έναν από τους δύο εναλλάκτες ζεστού νερού χρήσης, είτε τον εσωτερικό είτε τον εξωτερικό. Στην περίπτωση χρήσης και των δύο εναλλακτών ζεστού νερού χρήσης αυξάνεται η ικανότητα εναλλαγής θερμότητας του συστήματος για παραγωγή ζεστού νερού χρήσης. Επομένως αυξάνεται η μέγιστη δυνατή παροχή ζεστού νερού χρήσης.
Έτσι, η εφεύρεση καταφέρνει και ενσωματώνει σε ένα ενιαίο δοχείο διπλού εναλλάκτη, τα τρία ξεχωριστά εξαρτήματα που χρησιμοποιεί η ισχύουσα τεχνική, δηλαδή 1) τον κύριο εναλλάκτη ψυκτικού μέσου - νερού, 2) το δοχείο αδρανείας και 3) το δοχείο/boiler ζεστού νερού χρήσης ώστε να έχει όλα τα πλεονεκτήματα που προσφέρουν αυτά τα εξαρτήματα, αλλά με σημαντικά μειωμένο αποτύπωμα όγκου, διότι χρησιμοποιεί την ίδια αποθήκη ενέργειας για δύο χρήσεις: είτε για θέρμανση χώρου, είτε για παραγωγή ζεστού νερού χρήσης-Τα πλεονεκτήματα της εφεύρεσης σύστημα αντλίας θερμότητας με δοχείο διπλού εναλλάκτη, είναι πολύπλευρα.
Από πλευράς όγκου, μειώνεται σημαντικά ο συνολικός απαιτούμενος όγκος του συστήματος. Αυτό συμβαίνει διότι η εφεύρεση και κατά συνέπεια το συνολικό σύστημα, μπορεί να λειτουργήσει ακόμη και με τον όγκο νερού που χρειάζεται μόνον ένα δοχείο αδράνειας. Αντίθετα, στην σημερινή τεχνική απαιτείται ο όγκος του δοχείου αδρανείας, αλλά και ο όγκος του boiler.
Λειτουργία ως δοχείο αδράνειας:
Η εφεύρεση δοχείο διπλού εναλλάκτη, προσφέρει την δυνατότητα αποθήκευσης θερμικής ενέργειας που προσφέρουν όλα τα δοχεία αδρανείας.
Συνδεσμολογικά, η ενσωμάτωση του εσωτερικού εναλλάκτη μέσα στο δοχείο αδράνειας είναι κάτι πρωτότυπο. Απλοποιείται το συνολικό υδραυλικό κύκλωμα και η μεταφορά θερμότητας. Επίσης, έτσι βελτιώνεται η απόδοση σε σχέση με την σύνδεση δοχείου παράλληλα, καθώς δεν απαιτείται λειτουργία κυκλοφορητή για την θέρμανση του δοχείου αδρανείας.
Λειτουργία ζεστού νερού χρήσης: Η ενσωματωμένη παραγωγή ζεστού νερού χρήσης δεν συναντάται σε αντλίες θερμότητας επειδή οι κύριοι εναλλάκτες τους δεν έχουν σημαντική θερμική αδράνεια και έτσι υπάρχει ο κίνδυνος πολλών μικρών κύκλων λειτουργίας (cycling), κάτι που για τις αντλίες θερμότητας επιβαρύνει ιδιαίτερα την αποδοτικότητά τους και την διάρκεια ζωής τους. Επιπλέον, η ισχύς μιας οικιακής αντλίας θερμότητας δεν επιτρέπει την άμεση απόδοση ζεστού νερού χρήσης, χωρίς τη χρήση κάποιας μορφής αποθήκευσης ενέργειας.
Η εφεύρεση δοχείο διπλού εναλλάκτη, λύνει αυτό το πρόβλημα, καθώς το δοχείο διπλού εναλλάκτη έχει μεγάλη θερμική αδράνεια λόγω της ποσότητας νερού που περιέχει (κατ’ ελάχιστο 40 λίτρα) και η ενέργεια που αποθηκεύεται σε αυτό επιτρέπει την ομαλή παραγωγή ζεστού νερού χρήσης.
Σε σχέση με την ισχύουσα τεχνική, η εφεύρεση είναι συνολικά αποδοτικότερη και ιδιαίτερα σε εφαρμογές που χρησιμοποιείται για θέρμανση και ζεστό νερό χρήσης, καθώς η ίδια αποθήκη ενέργειας εντός του δοχείου με τους δύο εναλλάκτες χρησιμοποιείται και για τις 2 χρήσεις, μειώνεται το χρονικό διάστημα που μένει αχρησιμοποίητη και ελαπώνονται οι απώλειες που συνεπάγονται.
Εξασφάλιση ορθής εγκατάστασης: Πολύ σημαντικό χαρακτηριστικό του συστήματος είναι η ικανότητα εναλλαγής θερμότητας του εναλλάκτη ζεστού νερού χρήσης, δηλαδή η ισχύς του. Οι αντλίες θερμότητας λειτουργούν με χαμηλότερες θερμοκρασίες νερού από ότι οι λέβητες πετρελαίου/αερίου. Αυτό σημαίνει ότι για να λειτουργήσει ένα boiler με αντλία θερμότητας, θα πρέπει να έχει μεγαλύτερη επιφάνεια εναλλαγής από ότι συνηθιζόταν παλιότερα ώστε να έχει την απαραίτητη ισχύ εναλλαγής υπό τις συνθήκες λειτουργίας που ορίζει ο κατασκευαστής. Αυτό όμως είναι δύσκολο να ελεγχθεί από τον εγκαταστάτη και συχνά παραβλέπεται στον σχεδίασμά. Έτσι μπορεί να δημιουργηθούν προβλήματα υπερθέρμανσης στις αντλίες θερμότητας και το νερό στο δοχείο να μην ζεσταίνεται επαρκώς. Με την εφεύρεση δοχείο διπλού εναλλάκτη, εξασφαλίζεται ότι ο εναλλάκτης ζεστού νερού χρήσης έχει επαρκή ισχύ εναλλαγής θερμότητας για την ορθή λειτουργία με την αντλία θερμότητας.
Άλλα πλεονεκτήματα: Η συσσώρευση σωματιδίων στα υδραυλικά κυκλώματα με την πάροδο του χρόνου δημιουργεί συχνά προβλήματα, περιορίζοντας την ροή του νερού στους εναλλάκτες και σε άλλα εξαρτήματα. Με την εφεύρεση δοχείο διπλού εναλλάκτη, γίνεται δυνατός ο καθαρισμός αυτών σωματιδίων, μέσω εγκατεστημένης βαλβίδας αποστράγγισης στο δοχείο διπλού εναλλάκτη.
Τα σχέδια που συνοδεύουν την παρούσα εφεύρεση, παρουσιάζουν, εν συντομία τα εξής:
Σχέδιο 1. Γενικό διάγραμμα υλοποίησης της εφεύρεσης σύστημα αντλίας θερμότητας με δοχείο διπλού εναλλάκτη.
Σχέδιο 2. Λειτουργία της εφεύρεσης δοχείο διπλού εναλλάκτη για θέρμανση.
Σχέδιο 3. Λειτουργία της εφεύρεσης δοχείο διπλού εναλλάκτη για παραγωγή ζεστού νερού χρήσης.
Σχέδιο 4. Λειτουργία της εφεύρεσης δοχείο διπλού εναλλάκτη για ψύξη χώρου.
Σχέδιο 5. Γενικό διάγραμμα υλοποίησης της εφεύρεσης σύστημα αντλίας θερμότητας με δοχείο διπλού εναλλάκτη, με εξωτερικό εναλλάκτη ζεστού νερού χρήσης και διάταξη ανακυκλοφορίας.
Σχέδιο 6. Λειτουργία της εφεύρεσης δοχείο διπλού εναλλάκτη για θέρμανση χώρου, με εξωτερικό εναλλάκτη ζεστού νερού χρήσης και διάταξη ανακυκλοφορίας.
Σχέδιο 7. Λειτουργία της εφεύρεσης δοχείο διπλού εναλλάκτη για παραγωγή ζεστού νερού χρήσης, με εξωτερικό εναλλάκτη ζεστού νερού χρήσης και διάταξη ανακυκλοφορίας.
Σχέδιο 8. Λειτουργία της εφεύρεσης δοχείο διπλού εναλλάκτη για ψύξη χώρου, με εξωτερικό εναλλάκτη ζεστού νερού χρήσης και διάταξη ανακυκλοφορίας.
Σχέδιο 9. Απεικόνιση συστήματος ισχύουσας τεχνικής.
Η εφεύρεση σύστημα αντλίας θερμότητας με δοχείο διπλού εναλλάκτη, προσδιορίζεται από τις Αξιώσεις.
Η εφευρετική ιδέα περιγράφεται λεπτομερώς παρακάτω, με αναφορά στα συνημμένα σχέδια, στην κύρια μορφή υλοποίησης, καθώς και σε παραλλαγή εφαρμογής της.
Τα σχέδια 1-4 απεικονίζουν την προτιμώμενη υλοποίηση της εφεύρεσης.
Τα σχέδια 5-8 απεικονίζουν υλοποίηση της εφεύρεσης με εξωτερικό εναλλάκτη ζεστού νερού χρήσης και διάταξη ανακυκλοφορίας
Σε κάθε μία από τις υλοποιήσεις, αναφέρονται στα σχέδια με τη σειρά:
το γενικό διάγραμμα,
το διάγραμμα σε λειτουργία θέρμανσης,
το διάγραμμα σε λειτουργία παραγωγής ζεστού νερού χρήσης, και
- το διάγραμμα σε λειτουργία ψύξης.
Σχέδιο 1. Γενικό διάγραμμα υλοποίησης της εφεύρεσης σύστημα αντλίας θερμότητας με δοχείο διπλού εναλλάκτη.
Το σχέδιο 1 απεικονίζει το σύστημα αντλίας θερμότητας με δοχείο διπλού εναλλάκτη, που ενσωματώνει ένα κύκλωμα ψυκτικού μέσου (Α') και 2 κυκλώματα νερού, δηλαδή ένα υδραυλικό κύκλωμα θέρμανσης/ψύξης χώρου (Β') και ένα υδραυλικό κύκλωμα παραγωγής ζεστού νερού χρήσης (Γ).
Το κύκλωμα ψυκτικού μέσου (Α') περιλαμβάνει διάταξη συμπιεστή (1), μία τετράοδη βαλβίδα (2), έναν εσωτερικό εναλλάκτη (7), ο οποίος είναι ενσωματωμένος στο δοχείο διπλού εναλλάκτη (4), μία βαλβίδα εκτόνωσης (9) και έναν εξωτερικό εναλλάκτη (3).
Το κύκλωμα ψυκτικού μέσου (Α') μπορεί να εκτελεί λειτουργία θέρμανσης ή ψύξης του δοχείου διπλού εναλλάκτη (4). Το νερό του δοχείου διπλού εναλλάκτη (4) μπορεί να χρησιμοποιηθεί για θέρμανση/ψύξη χώρου ή παραγωγή ζεστού νερού χρήσης.
Η διάταξη του συμπιεστή (1) περιλαμβάνει συσσωρευτή ψυκτικού μέσου και διαχωριστή λαδιού-ψυκτικού μέσου.
Ο εξωτερικός εναλλάκτης (3) συμπυκνώνει ή εξατμίζει το ψυκτικό μέσο. Το ψυκτικό μέσο είναι καταρχάς σε μορφή αέρια. Στο παράδειγμα υλοποίησης της εφευρετικής ιδέας που απεικονίζεται στα σχέδια, ο εξωτερικός εναλλάκτης (3) περιλαμβάνει έναν εναλλάκτη αέρα ο οποίος εναλλάσσει θερμότητα ανάμεσα στο ψυκτικό μέσο και στον αέρα. Ωστόσο, η ίδια εφευρετική ιδέα μπορεί να υλοποιηθεί με έναν εναλλάκτη νερού ο οποίος εναλλάσσει θερμότητα ανάμεσα στο ψυκτικό μέσο και σε νερό το οποίο μεταφέρει θερμότητα, στην περίπτωση γεωθερμικής αντλίας θερμότητας.
Στην περίπτωση που ο εξωτερικός εναλλάκτης (3) υλοποιηθεί ως εναλλάκτης αέρα, τότε συνοδεύεται από διάταξη ανεμιστήρα (15) ώστε να εξαναγκάζεται περισσότερη ροή αέρα μέσω του εξωτερικού εναλλάκτη (3). Η διάταξη ανεμιστήρα (15) περιλαμβάνει έναν αριθμό από ανεμιστήρες καθώς και τους κινητήρες για την λειτουργία τους.
Ο εξωτερικός εναλλάκτης (3) συνδέεται με την βαλβίδα εκτόνωσης (9) μέσω σωλήνωσης σύνδεσης βαλβίδας εκτόνωσης-εξωτερικού εναλλάκτη (13).
Σωλήνωση σύνδεσης εσωτερικού εναλλάκτη-βαλβίδας εκτόνωσης (12) συνδέει τον εσωτερικό εναλλάκτη (7) με την βαλβίδα εκτόνωσης (9).
Ο εσωτερικός εναλλάκτης (7) συμπυκνώνει ή εξατμίζει το ψυκτικό μέσο καθώς μεταφέρει θερμότητα μεταξύ του ψυκτικού μέσου και του νερού που περιέχει το δοχείο διπλού εναλλάκτη (4).
Η τετράοδη βαλβίδα (2) επιτρέπει στο ψυκτικό μέσο να περάσει με τη σειρά από τη διάταξη του συμπιεστή (1), τον εσωτερικό εναλλάκτη (7), την βαλβίδα εκτόνωσης (9) και τον εξωτερικό εναλλάκτη (3) ή να περάσει με τη σειρά από τη διάταξη του συμπιεστή (1 ), τον εξωτερικό εναλλάκτη (3), την βαλβίδα εκτόνωσης (9) και τον εσωτερικό εναλλάκτη (7). Αναλόγως αν το κύκλωμα ψυκτικού μέσου (Α<1>) βρίσκεται σε λειτουργία θέρμανσης ή ψύξης του δοχείου διπλού εναλλάκτη (4), καθορίζεται και η θέση της τετράοδης βαλβίδας
(2).
Η τετράοδη βαλβίδα (2) συνδέεται με την διάταξη του συμπιεστή (1) μέσω μιας σωλήνωσης αναρρόφησης (21) και μιας σωλήνωσης κατάθλιψης (10), συνδέεται με τον εσωτερικό εναλλάκτη (7) μέσω μιας σωλήνωσης σύνδεσης τετράοδης βαλβίδας εσωτερικού εναλλάκτη (11) και συνδέεται με τον εξωτερικό εναλλάκτη (3) μέσω μιας σωλήνωσης σύνδεσης εξωτερικού εναλλάκτη-τετράοδης βαλβίδας (14).
Το υδραυλικό κύκλωμα θέρμανσης/ψύξης χώρου (Β') αποτελείται από το δοχείο διπλού εναλλάκτη (4), την σωλήνωση προσαγωγής θέρμανσης ή ψύξης (22), τη διάταξη εναλλαγής θερμότητας χώρου (16), τη σωλήνωση επιστροφής θέρμανσης ή ψύξης χώρου (23), τον κυκλοφορητή (5) και την σωλήνωση κυκλοφορητή (24).
Το δοχείο διπλού εναλλάκτη (4) περιέχει τον εσωτερικό εναλλάκτη (7) και τον ενσωματωμένο εναλλάκτη ζεστού νερού χρήσης (8). Επίσης περιέχει νερό το οποίο μεταφέρει θερμότητα μεταξύ του δοχείου διπλού εναλλάκτη (4) και της διάταξης εναλλαγής θερμότητας χώρου (16). Οι διαστάσεις και ο όγκος του δοχείου διπλού εναλλάκτη (4) εξαρτώνται από την επιθυμητή ισχύ σχεδιασμού της εφεύρεσης.
Το υδραυλικό κύκλωμα παραγωγής ζεστού νερού χρήσης (Γ) αποτελείται από τη σωλήνωση παροχής νερού ύδρευσης (18), τον ενσωματωμένο εναλλάκτη ζεστού νερού χρήσης (8) και τη σωλήνωση παροχής ζεστού νερού χρήσης (19).
Στο σχέδιο 1, ο ενσωματωμένος εναλλάκτης ζεστού νερού χρήσης (8), έχει κατά προτίμηση σπειροειδή μορφή, βρίσκεται εντός του δοχείου διπλού εναλλάκτη (4) και εναλλάσσει θερμότητα με το νερό που περιέχεται στο δοχείο διπλού εναλλάκτη (4).
Σχέδιο 2. Λειτουργία της εφεύρεσης σύστημα αντλίας θερμότητας με δοχείο διπλού εναλλάκτη για θέρμανση χώρου.
Το σχέδιο 2 απεικονίζει τη ροή του ψυκτικού μέσου και του νερού για τη λειτουργία θέρμανσης χώρου.
Γ ια τη λειτουργία θέρμανσης χώρου πραγματοποιούνται τα ακόλουθα: ενεργοποιείται η διάταξη του συμπιεστή (1), η τετράοδη βαλβίδα (2) ενεργοποιείται σε λειτουργία θέρμανσης, η διάταξη ανεμιστήρα (15) του εξωτερικού εναλλάκτη (3) ενεργοποιείται και ο κυκλοφορητής (5) ενεργοποιείται.
Με την ενεργοποίηση της διάταξης του συμπιεστή (1) ξεκινά ο ψυκτικός κύκλος: το ψυκτικό μέσο, σε αέρια κατάσταση, που συμπιέζεται από την διάταξη του συμπιεστή (1), κυκλοφορεί μέσω της σωλήνωσης κατάθλιψης (10) προς την τετράοδη βαλβίδα (2), εν συνεχεία μέσω της σωλήνωσης σύνδεσης τετράοδης βαλβίδας - εσωτερικού εναλλάκτη (11) το ψυκτικό μέσο κυκλοφορεί προς τον εσωτερικό εναλλάκτη (7) όπου εναλλάσει θερμότητα με το νερό του δοχείου διπλού εναλλάκτη (4), ψύχεται και συμπυκνώνεται.
Έπειτα το ψυκτικό μέσο ρέει μέσω της σωλήνωσης σύνδεσης εσωτερικού εναλλάκτηβαλβίδας εκτόνωσης (12) προς την βαλβίδα εκτόνωσης (9), όπου εκτονώνεται και εν συνεχεία μέσω της σωλήνωσης σύνδεσης βαλβίδας εκτόνωσης-εξωτερικού εναλλάκτη (13) οδηγείται στον εξωτερικό εναλλάκτη (3) στον οποίο εναλλάσσει θερμότητα με τον αέρα του περιβάλλοντος, θερμαίνεται και εξατμίζεται. Από εκεί, το ψυκτικό μέσο ρέει μέσω της σωλήνωσης σύνδεσης εξωτερικού εναλλάκτη-τετράοδης βαλβίδας (14) προς την τετράοδη βαλβίδα (2), εν συνεχεία μέσω της σωλήνωσης αναρρόφησης (21), εισέρχεται στη διάταξη του συμπιεστή (1) και συνεχίζει τον κύκλο.
Στο υδραυλικό κύκλωμα χώρου (Β'), με την ενεργοποίηση του κυκλοφορητή (5), το νερό του κυκλώματος ρέει προς το δοχείο διπλού εναλλάκτη (4), εναλλάσσει θερμότητα με το ψυκτικό μέσο μέσω του εσωτερικού εναλλάκτη (7) και θερμαίνεται. Έπειτα ρέει μέσω της σωλήνωσης προσαγωγής θέρμανσης ή ψύξης χώρου (22) προς την διάταξη εναλλαγής θερμότητας χώρου (16) μέσω της οποίας αποδίδει θερμότητα στο χώρο και ψύχεται. Τέλος, το νερό επιστρέφει μέσω της σωλήνωσης επιστροφής θέρμανσης ή ψύξης χώρου (23) και του κυκλοφορητή (5) στο δοχείο διπλού εναλλάκτη (4) και συνεχίζει τον κύκλο.
Σχέδιο 3. Λειτουργία της εφεύρεσης σύστημα αντλίας θερμότητας με δοχείο διπλού εναλλάκτη για παραγωγή ζεστού νερού χρήσης.
Το σχέδιο 3 απεικονίζει τη ροή του ψυκτικού μέσου και του νερού για την παραγωγή ζεστού νερού χρήσης.
Για τη λειτουργία παραγωγής ζεστού νερού χρήσης πραγματοποιούνται τα ακόλουθα: ενεργοποιείται η διάταξη του συμπιεστή (1), η τετράοδη βαλβίδα (2) ενεργοποιείται σε λειτουργία θέρμανσης και η διάταξη ανεμιστήρα (15) του εξωτερικού εναλλάκτη (3) ενεργοποιείται. Ο κυκλοφορητής (5) είναι απενεργοποιημένος.
Με την ενεργοποίηση της διάταξης του συμπιεστή (1) ξεκινά ο ψυκτικός κύκλος: το ψυκτικό μέσο, σε αέρια κατάσταση, που συμπιέζεται από την διάταξη του συμπιεστή (1), κυκλοφορεί μέσω της σωλήνωσης κατάθλιψης (10) προς την τετράοδη βαλβίδα (2), εν συνεχεία μέσω της σωλήνωσης σύνδεσης τετράοδης βαλβίδας - εσωτερικού εναλλάκτη (11) το ψυκτικό μέσο κυκλοφορεί προς τον εσωτερικό εναλλάκτη (7) όπου εναλλάσει θερμότητα με το νερό του δοχείου διπλού εναλλάκτη (4), ψύχεται και συμπυκνώνεται. Έπειτα το ψυκτικό μέσο ρέει μέσω της σωλήνωσης σύνδεσης εσωτερικού εναλλάκτηβαλβίδας εκτόνωσης (12) προς την βαλβίδα εκτόνωσης (9), όπου εκτονώνεται και εν συνεχεία μέσω της σωλήνωσης σύνδεσης βαλβίδας εκτόνωσης-εξωτερικού εναλλάκτη (13) οδηγείται στον εξωτερικό εναλλάκτη (3) στον οποίο εναλλάσσει θερμότητα με τον αέρα του περιβάλλοντος, θερμαίνεται και εξατμίζεται. Από εκεί, το ψυκτικό μέσο ρέει μέσω της σωλήνωσης σύνδεσης εξωτερικού εναλλάκτη-τετράοδης βαλβίδας (14) προς την τετράοδη βαλβίδα (2), εν συνεχεία μέσω της σωλήνωσης αναρρόφησης (21), εισέρχεται στη διάταξη του συμπιεστή (1) και συνεχίζει τον κύκλο.
Στο υδραυλικό κύκλωμα χώρου Β’ δεν υπάρχει εξαναγκασμένη ροή νερού. Το νερό που περιέχεται στο δοχείο διπλού εναλλάκτη (4), εναλλάσσει θερμότητα με το ψυκτικό μέσο μέσω του εσωτερικού εναλλάκτη (7) και θερμαίνεται.
Γ ια την παραγωγή ζεστού νερού χρήσης με το κύκλωμα Γ, το νερό που εισέρχεται μέσω σωλήνωσης παροχής νερού ύδρευσης (18) στον ενσωματωμένο εναλλάκτη ζεστού νερού χρήσης (8) εναλλάσσει θερμότητα με το νερό που περιέχει το δοχείο διπλού εναλλάκτη (4) και θερμαίνεται. Έπειτα ρέει προς την κατανάλωση, μέσω σωλήνωσης παροχής ζεστού νερού χρήσης (19).
Σχέδιο 4. Λειτουργία της εφεύρεσης σύστημα αντλίας θερμότητας με δοχείο διπλού εναλλάκτη για ψύξη χώρου.
Το σχέδιο 4 απεικονίζει τη ροή του ψυκτικού μέσου και του νερού κατά τη λειτουργία ψύξης χώρου.
Για τη λειτουργία ψύξης χώρου πραγματοποιούνται τα ακόλουθα: ενεργοποιείται η διάταξη του συμπιεστή (1), η τετράοδη βαλβίδα (2) ενεργοποιείται σε λειτουργία ψύξης, η διάταξη ανεμιστήρα (15) του εξωτερικού εναλλάκτη (3) ενεργοποιείται και ο κυκλοφορητής (5) ενεργοποιείται.
Με την ενεργοποίηση της διάταξης του συμπιεστή (1) ξεκινά ο ψυκτικός κύκλος: το ψυκτικό μέσο, σε αέρια κατάσταση, που συμπιέζεται από την διάταξη του συμπιεστή (1), κυκλοφορεί μέσω της σωλήνωσης κατάθλιψης (10) προς την τετράοδη βαλβίδα (2), εν συνεχεία μέσω της σωλήνωσης σύνδεσης εξωτερικού εναλλάκτη-τετράοδης βαλβίδας (14) το ψυκτικό μέσο κυκλοφορεί προς τον εξωτερικό εναλλάκτη (3), στον οποίο εναλλάσσει θερμότητα με τον αέρα του περιβάλλοντος, ψύχεται και συμπυκνώνεται. Έπειτα το ψυκτικό μέσο ρέει μέσω της σωλήνωσης σύνδεσης βαλβίδας εκτόνωσηςεξωτερικού εναλλάκτη (13) προς την βαλβίδα εκτόνωσης (9), όπου εκτονώνεται και εν συνεχεία μέσω της σωλήνωσης σύνδεσης εσωτερικού εναλλάκτη-βαλβίδας εκτόνωσης (12), οδηγείται στον εσωτερικό εναλλάκτη (7) όπου εναλλάσσει θερμότητα με το νερό του δοχείου διπλού εναλλάκτη (4), θερμαίνεται και εξατμίζεται. Από εκεί, το ψυκτικό μέσο ρέει μέσω της σωλήνωσης σύνδεσης τετράοδης βαλβίδας - εσωτερικού εναλλάκτη (11) προς την τετράοδη βαλβίδα (2), εν συνεχεία μέσω της σωλήνωσης αναρρόφησης (21), εισέρχεται στη διάταξη του συμπιεστή (1) και συνεχίζει τον κύκλο.
Στο υδραυλικό κύκλωμα χώρου (Β'), με την ενεργοποίηση του κυκλοφορητή (5), το νερό του κυκλώματος ρέει προς το δοχείο διπλού εναλλάκτη (4), εναλλάσσει θερμότητα με το ψυκτικό μέσο μέσω του εσωτερικού εναλλάκτη (7) και ψύχεται. Έπειτα ρέει μέσω της σωλήνωσης προσαγωγής θέρμανσης ή ψύξης χώρου (22) προς την διάταξη εναλλαγής θερμότητας χώρου (16) μέσω της οποίας απορροφά θερμότητα από το χώρο και θερμαίνεται, ενώ ο χώρος ψύχεται. Τέλος, το νερό επιστρέφει μέσω της σωλήνωσης επιστροφής θέρμανσης ή ψύξης χώρου (23) και του κυκλοφορητή (5) στο δοχείο διπλού εναλλάκτη (4) και συνεχίζει τον κύκλο.
Σχέδιο 5. Γενικό διάγραμμα υλοποίησης της εφεύρεσης σύστημα αντλίας θερμότητας με δοχείο διπλού εναλλάκτη, με εξωτερικό εναλλάκτη ζεστού νερού χρήσης και διάταξη ανακυκλοφορίας (bypass).
Σε μία παραλλαγή εφαρμογής της ίδιας εφευρετικής ιδέας, η εφεύρεση διαθέτει επιπλέον τα εξαρτήματα: τρίοδη βαλβίδα (6), εξωτερικό εναλλάκτη ζεστού νερού χρήσης (30), σωλήνωση σύνδεσης εναλλακτών ζεστού νερού χρήσης (31) και σωλήνωση bypass (17) η οποία συνδέει την σωλήνωση προσαγωγής θέρμανσης ή ψύξης χώρου (22) με τη σωλήνωση επιστροφής θέρμανσης ή ψύξης χώρου (23) μέσω τρίοδης βαλβίδας (6).
Όπως και η υλοποίηση του σχεδίου 1, αυτή η υλοποίηση ενσωματώνει ένα κύκλωμα ψυκτικού μέσου (Α') και 2 κυκλώματα νερού, δηλαδή ένα υδραυλικό κύκλωμα θέρμανσης/ψύξης χώρου (Β') και ένα υδραυλικό κύκλωμα παραγωγής ζεστού νερού χρήσης (Γ).
Σε αυτή την υλοποίηση υπάρχουν διαφορές στο υδραυλικό κύκλωμα θέρμανσης/ψύξης χώρου (Β') και το υδραυλικό κύκλωμα παραγωγής ζεστού νερού χρήσης (Γ)
Όσον αφορά το κύκλωμα θέρμανσης/ψύξης χώρου (Β'): ο εξωτερικός εναλλάκτης ζεστού νερού χρήσης (30) συνδέεται με την σωλήνωση προσαγωγής θέρμανσης ή ψύξης χώρου (22) και τη σωλήνωση bypass (17). Η τρίοδη βαλβίδα (6) συνδέει τον κυκλοφορητή (5) είτε με τη σωλήνωση bypass (17), είτε με τη σωλήνωση επιστροφής θέρμανσης ή ψύξης χώρου (23), αναλόγως με την επιθυμητή λειτουργία. Έτσι η τρίοδη βαλβίδα (6) αναγκάζει την κυκλοφορία του νερού είτε μέσω της διάταξης εναλλαγής θερμότητας χώρου (16) είτε μέσω της σωλήνωσης bypass (17).
Όσον αφορά το κύκλωμα παραγωγής ζεστού νερού χρήσης (Γ): ο εξωτερικός εναλλάκτης ζεστού νερού χρήσης (30) συνδέεται με τη σωλήνωση παροχής νερού ύδρευσης (18). Η σωλήνωση σύνδεσης εναλλακτών ζεστού νερού χρήσης (31) συνδέει τον εξωτερικό εναλλάκτη ζεστού νερού χρήσης (30) με τον ενσωματωμένο εναλλάκτη ζεστού νερού χρήσης (8).
Σχέδιο 6. Λειτουργία της εφεύρεσης σύστημα αντλίας θερμότητας με δοχείο διπλού εναλλάκτη για θέρμανση χώρου με εξωτερικό εναλλάκτη ζεστού νερού χρήσης και διάταξη ανακυκλοφορίας (bypass).
Το σχέδιο 6 περιγράφει τη ροή του ψυκτικού μέσου και του νερού κατά τη λειτουργία θέρμανσης χώρου υπό την υλοποίηση του σχεδίου 5.
Κατά τη λειτουργία θέρμανσης χώρου πραγματοποιούνται τα ακόλουθα: ενεργοποιείται η διάταξη του συμπιεστή (1), η τετράοδη βαλβίδα (2) ενεργοποιείται σε λειτουργία θέρμανσης, η διάταξη ανεμιστήρα (15) του εξωτερικού εναλλάκτη (3) ενεργοποιείται, ο κυκλοφορητής (5) ενεργοποιείται και η τρίοδη βαλβίδα (6) ενεργοποιείται σε λειτουργία χώρου, δηλαδή επιτρέπει την ροή του νερού προς το δοχείο διπλού εναλλάκτη (4) μόνον μέσω της σωλήνωσης επιστροφής θέρμανσης ή ψύξης χώρου (23).
Με την ενεργοποίηση της διάταξης του συμπιεστή (1) ξεκινά ο ψυκτικός κύκλος: το ψυκτικό μέσο, σε αέρια κατάσταση, που συμπιέζεται από την διάταξη του συμπιεστή (1), κυκλοφορεί μέσω της σωλήνωσης κατάθλιψης (10) προς την τετράοδη βαλβίδα (2), εν συνεχεία μέσω της σωλήνωσης σύνδεσης τετράοδης βαλβίδας - εσωτερικού εναλλάκτη (11) το ψυκτικό μέσο κυκλοφορεί προς τον εσωτερικό εναλλάκτη (7) όπου εναλλάσει θερμότητα με το νερό του δοχείου διπλού εναλλάκτη (4), ψύχεται και συμπυκνώνεται. Έπειτα το ψυκτικό μέσο ρέει μέσω της σωλήνωσης σύνδεσης εσωτερικού εναλλάκτηβαλβίδας εκτόνωσης (12) προς την βαλβίδα εκτόνωσης (9), όπου εκτονώνεται και εν συνεχεία μέσω της σωλήνωσης σύνδεσης βαλβίδας εκτόνωσης-εξωτερικού εναλλάκτη (13) οδηγείται στον εξωτερικό εναλλάκτη (3) στον οποίο εναλλάσσει θερμότητα με τον αέρα του περιβάλλοντος, θερμαίνεται και εξατμίζεται. Από εκεί, το ψυκτικό μέσο ρέει μέσω της σωλήνωσης σύνδεσης εξωτερικού εναλλάκτη-τετράοδης βαλβίδας (14) προς την τετράοδη βαλβίδα (2), εν συνεχεία μέσω της σωλήνωσης αναρρόφησης (21), εισέρχεται στη διάταξη του συμπιεστή (1) και συνεχίζει τον κύκλο.
Στο υδραυλικό κύκλωμα χώρου (Β'), με την ενεργοποίηση του κυκλοφορητή (5), το νερό του κυκλώματος ρέει προς το δοχείο διπλού εναλλάκτη (4), εναλλάσσει θερμότητα με το ψυκτικό μέσο μέσω του εσωτερικού εναλλάκτη (7) και θερμαίνεται. Έπειτα ρέει μέσω της σωλήνωσης προσαγωγής θέρμανσης ή ψύξης χώρου (22) προς την διάταξη εναλλαγής θερμότητας χώρου (16) μέσω της οποίας αποδίδει θερμότητα στο χώρο και ψύχεται. Τέλος, το νερό επιστρέφει μέσω της σωλήνωσης επιστροφής θέρμανσης ή ψύξης χώρου (23), της τρίοδης βαλβίδας (6) και του κυκλοφορητή (5) στο δοχείο διπλού εναλλάκτη (4) και συνεχίζει τον κύκλο.
Σχέδιο 7. Λειτουργία της εφεύρεσης σύστημα αντλίας θερμότητας με δοχείο διπλού εναλλάκτη για παραγωγή ζεστού νερού χρήσης με εξωτερικό εναλλάκτη ζεστού νερού χρήσης και διάταξη ανακυκλοφορίας (bypass).
Το σχέδιο 7 περιγράφει τη ροή του ψυκτικού μέσου και του νερού κατά την παραγωγή ζεστού νερού χρήσης υπό την υλοποίηση του σχεδίου 5.
Κατά τη λειτουργία παραγωγής ζεστού νερού χρήσης πραγματοποιούνται τα ακόλουθα: ενεργοποιείται η διάταξη του συμπιεστή (1), η τετράοδη βαλβίδα (2) ενεργοποιείται σε λειτουργία θέρμανσης, και η διάταξη ανεμιστήρα (15) του εξωτερικού εναλλάκτη (3) ενεργοποιείται. Επιπλέον ο κυκλοφορητής (5) ενεργοποιείται και η τρίοδη βαλβίδα (6) ενεργοποιείται σε λειτουργία ζεστού νερού χρήσης, δηλαδή επιτρέπει την ροή του νερού προς το δοχείο διπλού εναλλάκτη (4) μόνον μέσω της σωλήνωσης bypass (17).
Με την ενεργοποίηση της διάταξης του συμπιεστή (1) ξεκινά ο ψυκτικός κύκλος: το ψυκτικό μέσο, σε αέρια κατάσταση, που συμπιέζεται από την διάταξη του συμπιεστή (1), κυκλοφορεί μέσω της σωλήνωσης κατάθλιψης (10) προς την τετράοδη βαλβίδα (2), εν συνεχεία μέσω της σωλήνωσης σύνδεσης τετράοδης βαλβίδας - εσωτερικού εναλλάκτη (11) το ψυκτικό μέσο κυκλοφορεί προς τον εσωτερικό εναλλάκτη (7) όπου εναλλάσει θερμότητα με το νερό του δοχείου διπλού εναλλάκτη (4), ψύχεται και συμπυκνώνεται. Έπειτα το ψυκτικό μέσο ρέει μέσω της σωλήνωσης σύνδεσης εσωτερικού εναλλάκτηβαλβίδας εκτόνωσης (12) προς την βαλβίδα εκτόνωσης (9), όπου εκτονώνεται και εν συνεχεία μέσω της σωλήνωσης σύνδεσης βαλβίδας εκτόνωσης-εξωτερικού εναλλάκτη (13) οδηγείται στον εξωτερικό εναλλάκτη (3) στον οποίο εναλλάσσει θερμότητα με τον αέρα του περιβάλλοντος, θερμαίνεται και εξατμίζεται. Από εκεί, το ψυκτικό μέσο ρέει μέσω της σωλήνωσης σύνδεσης εξωτερικού εναλλάκτη-τετράοδης βαλβίδας (14) προς την τετράοδη βαλβίδα (2), εν συνεχεία μέσω της σωλήνωσης αναρρόφησης (21), εισέρχεται στη διάταξη του συμπιεστή (1) και συνεχίζει τον κύκλο.
Η ροή του νερού στο υδραυλικό κύκλωμα χώρου (Β<1>) είναι η ακόλουθη: το νερό ρέει μέσω του κυκλοφορητή (5) προς το δοχείο διπλού εναλλάκτη (4), εναλλάσσει θερμότητα με το ψυκτικό μέσο μέσω του εσωτερικού εναλλάκτη (7) και θερμαίνεται. Έπειτα ρέει με τη σειρά προς τον εξωτερικό εναλλάκτη ζεστού νερού χρήσης (30), τη σωλήνωση bypass (17), την τρίοδη βαλβίδα (6) και μέσω του κυκλοφορητή (5) επιστρέφει στο δοχείο διπλού εναλλάκτη (4) και συνεχίζει τον κύκλο.
Για την παραγωγή ζεστού νερού χρήσης με το κύκλωμα (Γ), το νερό χρήσης που εισέρχεται μέσω της σωλήνωσης παροχής νερού ύδρευσης (18) στον εξωτερικό εναλλάκτη ζεστού νερού χρήσης (30) εναλλάσσει θερμότητα με το νερό του κυκλώματος (Β<1>) που τον διαρρέει και θερμαίνεται. Έπειτα το νερό χρήσης ρέει μέσω της σωλήνωσης σύνδεσης εναλλακτών ζεστού νερού χρήσης (31) προς τον ενσωματωμένο εναλλάκτη ζεστού νερού χρήσης (8) όπου εναλλάσει θερμότητα με το νερό που περιέχει το δοχείο διπλού εναλλάκτη (4) και θερμαίνεται περαιτέρω. Τέλος, ρέει προς την κατανάλωση, μέσω σωλήνωσης παροχής ζεστού νερού χρήσης (19).
Καταφαίνεται εδώ ο τρόπος με τον οποίο η εφεύρεση επιτυγχάνει μεγαλύτερη εναλλαγή θερμότητας και επομένως μεγαλύτερη δυνατή παροχή ζεστού νερού χρήσης.
Σχέδιο 8. Λειτουργία της εφεύρεσης σύστημα αντλίας θερμότητας με δοχείο διπλού εναλλάκτη για ψύξη χώρου με εξωτερικό εναλλάκτη ζεστού νερού χρήσης και διάταξη ανακυκλοφορίας (bypass).
Το σχέδιο 8 περιγράφει τη ροή του ψυκτικού μέσου και του νερού κατά τη λειτουργία ψύξης χώρου υπό την υλοποίηση του σχεδίου 5.
Για τη λειτουργία ψύξης χώρου πραγματοποιούνται τα ακόλουθα: ενεργοποιείται η διάταξη του συμπιεστή (1), η τετράοδη βαλβίδα (2) ενεργοποιείται σε λειτουργία ψύξης, η διάταξη ανεμιστήρα (15) του εξωτερικού εναλλάκτη (3) ενεργοποιείται, ο κυκλοφορητής (5) ενεργοποιείται και η τρίοδη βαλβίδα (6) ενεργοποιείται σε λειτουργία χώρου, δηλαδή επιτρέπει την ροή του νερού προς το δοχείο διπλού εναλλάκτη (4) μόνον μέσω της σωλήνωσης επιστροφής θέρμανσης ή ψύξης χώρου (23).
Με την ενεργοποίηση της διάταξης του συμπιεστή (1) ξεκινά ο ψυκτικός κύκλος: το ψυκτικό μέσο, σε αέρια κατάσταση, που συμπιέζεται από την διάταξη του συμπιεστή (1), κυκλοφορεί μέσω της σωλήνωσης κατάθλιψης (10) προς την τετράοδη βαλβίδα (2), εν συνεχεία μέσω της σωλήνωσης σύνδεσης εξωτερικού εναλλάκτη-τετράοδης βαλβίδας (14) το ψυκτικό μέσο κυκλοφορεί προς τον εξωτερικό εναλλάκτη (3), στον οποίο εναλλάσσει θερμότητα με τον αέρα του περιβάλλοντος, ψύχεται και συμπυκνώνεται. Έπειτα το ψυκτικό μέσο ρέει μέσω της σωλήνωσης σύνδεσης βαλβίδας εκτόνωσηςεξωτερικού εναλλάκτη (13) προς την βαλβίδα εκτόνωσης (9), όπου εκτονώνεται και εν συνεχεία μέσω της σωλήνωσης σύνδεσης εσωτερικού εναλλάκτη-βαλβίδας εκτόνωσης (12), οδηγείται στον εσωτερικό εναλλάκτη (7) όπου εναλλάσσει θερμότητα με το νερό του δοχείου διπλού εναλλάκτη (4), θερμαίνεται και εξατμίζεται. Από εκεί, το ψυκτικό μέσο ρέει μέσω της σωλήνωσης σύνδεσης τετράοδης βαλβίδας - εσωτερικού εναλλάκτη (11) προς την τετράοδη βαλβίδα (2), εν συνεχεία μέσω της σωλήνωσης αναρρόφησης (21), εισέρχεται στη διάταξη του συμπιεστή (1) και συνεχίζει τον κύκλο.
Στο υδραυλικό κύκλωμα χώρου (Β'), με την ενεργοποίηση του κυκλοφορητή (5), το νερό του κυκλώματος ρέει προς το δοχείο διπλού εναλλάκτη (4), εναλλάσσει θερμότητα με το ψυκτικό μέσο μέσω του εσωτερικού εναλλάκτη (7) και ψύχεται. Έπειτα ρέει μέσω της σωλήνωσης προσαγωγής θέρμανσης ή ψύξης χώρου (22) προς την διάταξη εναλλαγής θερμότητας χώρου (16) μέσω της οποίας απορροφά θερμότητα από το χώρο και θερμαίνεται, ενώ ο χώρος ψύχεται. Τέλος, το νερό επιστρέφει μέσω της σωλήνωσης επιστροφής θέρμανσης ή ψύξης χώρου (23), της τρίοδης βαλβίδας (6) και του κυκλοφορητή (5) στο δοχείο διπλού εναλλάκτη (4) και συνεχίζει τον κύκλο.
Σχέδιο 9. Απεικόνιση συστήματος ισχύουσας τεχνικής.
Σε σχέση με την εφεύρεση, στην ισχύουσα τεχνική παρατηρούμε τις εξής διαφορές.
Στη θέση της παρούσας εφεύρεσης, δοχείο διπλού εναλλάκτη, η σημερινή τεχνική χρησιμοποιεί τα εξαρτήματα: 1) τον εσωτερικό εναλλάκτη (7) της αντλίας θερμότητας, ο οποίος πρόκειται για εναλλάκτη ψυκτικού μέσου/νερού και βρίσκεται στο εσωτερικό της αντλίας θερμότητας, 2) το δοχείο αδρανείας (101) το οποίο βρίσκεται εξωτερικά της αντλίας θερμότητας και στο σχέδιο αυτό είναι τοποθετημένο στην επιστροφή από την εγκατάσταση, 3) το boiler - δοχείο ζεστού νερού χρήσης (100) το οποίο βρίσκεται εξωτερικά της αντλίας θερμότητας, 4) μια τρίοδη βαλβίδα (102) για την επιλογή λειτουργίας θέρμανσης/ψύξης χώρου ή ζεστού νερού χρήσης.
Λειτουργία θέρμανσης/ψύξης: Ενεργοποιείται η διάταξη του συμπιεστή (1) και η διάταξη ανεμιστήρα (15). Η τρίοδη βαλβίδα τίθεται σε λειτουργία χώρου, δηλαδή επιτρέπει την ροή του νερού προς τον εσωτερικό εναλλάκτη (7) μόνον μέσω της σωλήνωσης επιστροφής θέρμανσης ή ψύξης χώρου(23), και ο κυκλοφορητής (5) ενεργοποιείται. Η τετράοδη βαλβίδα (2) τίθεται αναλόγως στην θέση θέρμανσης ή ψύξης.
Ο ψυκτικός κύκλος εκτελείται με τον συνήθη τρόπο μεταφέροντας θερμότητα από τον εξωτερικό εναλλάκτη (3) προς τον εσωτερικό εναλλάκτη (7) ή το αντίστροφο. Το νερό του υδραυλικού κυκλώματος ρέει από το δοχείο αδράνειας (101) μέσω του κυκλοφορητή (5) στον εσωτερικό εναλλάκτη (7) όπου εναλλάσει θερμότητα με το ψυκτικό μέσο. Έπειτα το νερό του υδραυλικού κυκλώματος ρέει μέσω της τρίοδης βαλβίδας (102) προς την διάταξη εναλλαγής θερμότητας χώρου (16) όπου αποδίδει ή απορροφά θερμότητα. Τέλος το νερό του υδραυλικού κυκλώματος επιστρέφει στο δοχείο αδράνειας (101) και επαναλαμβάνει τον κύκλο.
Λειτουργία παραγωγής ζεστού νερού χρήσης: Ενεργοποιείται η διάταξη του συμπιεστή (1) και η διάταξη ανεμιστήρα (15). Η τρίοδη βαλβίδα τίθεται σε λειτουργία χώρου, δηλαδή επιτρέπει την ροή του νερού προς τον εσωτερικό εναλλάκτη (7) μόνον μέσω του boiler -δοχείου ζεστού νερού χρήσης (100) και ο κυκλοφορητής (5) ενεργοποιείται. Η τετράοδη βαλβίδα (2) τίθεται στην θέση θέρμανσης.
Ο ψυκτικός κύκλος εκτελείται με τον συνήθη τρόπο μεταφέροντας θερμότητα από τον εξωτερικό εναλλάκτη (3) προς τον εσωτερικό εναλλάκτη (7). Το νερό του υδραυλικού κυκλώματος ρέει από τον εναλλάκτη του boiler (100) μέσω του κυκλοφορητή (5) προς τον εσωτερικό εναλλάκτη (7) όπου απορροφά θερμότητα από το ψυκτικό μέσο και θερμαίνεται. Έπειτα κατευθύνεται προς την τρίοδη βαλβίδα (102) και μέσω αυτής περνάει προς το boiler (100). Περνώντας μέσα από τον εναλλάκτη του boiler (100), το νερό του υδραυλικού κυκλώματος αποδίδει θερμότητα στο νερό χρήσης που περιέχεται σε αυτό και το θερμαίνει. Τέλος το νερό του υδραυλικού κυκλώματος επιστρέφει μέσω του κυκλοφορητή (5) προς τον εσωτερικό εναλλάκτη (7) από όπου μπορεί να επαναλάβει τον κύκλο.
Από τα παραπάνω προκύπτει ότι η εφεύρεση δοχείο διπλού εναλλάκτη συνδυάζει τις λειτουργίες των εξαρτημάτων: εσωτερικός εναλλάκτης (7), boiler - δοχείο ζεστού νερού χρήσης (100) και δοχείο αδράνειας (101). Επιπλέον δεν χρειάζεται το εξάρτημα: τρίοδη βαλβίδα (102).
Η εφεύρεση βρίσκει εφαρμογή σε οποιονδήποτε χώρο χρησιμοποιούνται αντλίες θερμότητας, όπως οικείες, καταστήματα, επαγγελματικοί, βιομηχανικοί, βιοτεχνικοί και εργοστασιακοί χώροι.
Σε όλα τα μέρη που απεικονίζονται στα σχέδια, αποδίδεται ατομικά ένας αριθμός αναφοράς και οι αντίστοιχοι όροι των αριθμών αυτών παρατίθενται ως εξής:
Α’ κύκλωμα ψυκτικού μέσου
Β’ υδραυλικό κύκλωμα θέρμανσης/ψύξης χώρου
Γ’ υδραυλικό κύκλωμα παραγωγής ζεστού νερού χρήσης.
Α/Θ - Αντλία θερμότητας
(1) Διάταξη του συμπιεστή
(2) τετράοδη βαλβίδα
(3) εξωτερικός εναλλάκτης
(4) δοχείο διπλού εναλλάκτη
(5) κυκλοφορητής
(6) τρίοδη βαλβίδα
(7) εσωτερικός εναλλάκτης
(8) ενσωματωμένος εναλλάκτης ζεστού νερού χρήσης
(9) βαλβίδα εκτόνωσης
(10) σωλήνωση κατάθλιψης
(11) σωλήνωση σύνδεσης τετράοδης βαλβίδας - εσωτερικού εναλλάκτη (12) σωλήνωση σύνδεσης εσωτερικού εναλλάκτη-βαλβίδας εκτόνωσης (13) σωλήνωση σύνδεσης βαλβίδας εκτόνωσης-εξωτερικού εναλλάκτη (14) σωλήνωση σύνδεσης εξωτερικού εναλλάκτη-τετράοδης βαλβίδας (15) διάταξη ανεμιστήρα
(16) διάταξη εναλλαγής θερμότητας χώρου
(17) σωλήνωση bypass
(18) σωλήνωση παροχής νερού ύδρευσης
(19) σωλήνωση παροχής ζεστού νερού χρήσης
(20) σωλήνωση αναρρόφησης
(21 ) σωλήνωση προσαγωγής χώρου
(22) σωλήνωση επιστροφής χώρου
(23) σωλήνωση κυκλοφορητή
(30) εξωτερικός εναλλάκτης ζεστού νερού χρήσης
(31) σωλήνωση σύνδεσης εναλλακτών ζεστού νερού χρήσης
(101) δοχείο αδράνειας
(100) boiler - δοχείο ζεστού νερού χρήσης
(102) τρίοδη βαλβίδα
Claims (4)
1. Σύστημα αντλίας θερμότητας θέρμανσης χώρου, ψύξης χώρου και παραγωγής ζεστού νερού χρήσης, που ενσωματώνει ένα κύκλωμα ψυκτικού μέσου (Α'), ένα υδραυλικό κύκλωμα θέρμανσης/ψύξης χώρου (Β') καί ένα υδραυλικό κύκλωμα παραγωγής ζεστού νερού χρήσης (Ρ),
όπου το κύκλωμα ψυκτικού μέσου (Α') περιλαμβάνει διάταξη συμπιεστή (1) με συσσωρευτή ψυκτικού μέσου καί διαχωριστή λαδίού-ψυκτίκού μέσου, εξωτερικό εναλλάκτη (3) ο οποίος συμπυκνώνει ή εξατμίζει το ψυκτικό μέσο καί περιέχει εναλλάκτη αέρα ο οποίος εναλλάσσει θερμότητα ανάμεσα στο ψυκτικό μέσο καί στον αέρα καί συνοδεύεται από διάταξη ανεμιστήρα (15), τετράοδη βαλβίδα (2) η οποία συνδέεται με τον συμπιεστή (1) μέσω σωλήνωσης αναρρόφησης (21) καί σωλήνωσης κατάθλιψης (10), βαλβίδα εκτόνωσης (9), σωλήνωση σύνδεσης βαλβίδας εκτόνωσης-εξωτερίκού εναλλάκτη (13) καί σωλήνωση σύνδεσης εξωτερικού εναλλάκτη -τετράοδ η ς βαλβίδας (14) με τον εξωτερικό εναλλάκτη (3),
όπου το υδραυλικό κύκλωμα θέρμανσης/ψύξης χώρου (Β') περιλαμβάνει σωλήνωση προσαγωγής θέρμανσης ή ψύξης (22), διάταξη εναλλαγής θερμότητας χώρου (16), σωλήνωση επιστροφής θέρμανσης ή ψύξης χώρου (23), κυκλοφορητή (5) καί σωλήνωση κυκλοφορητή (24),
όπου το υδραυλικό κύκλωμα παραγωγής ζεστού νερού χρήσης (Ρ) περιλαμβάνει σωλήνωση παροχής νερού ύδρευσης (18) καί σωλήνωση παροχής ζεστού νερού χρήσης (19),
που χαρακτηρίζεται από το ότι
το κύκλωμα ψυκτικού μέσου (Α') διαθέτει:
- δοχείο διπλού εναλλάκτη (4), που φέρει στο κάτω τμήμα αυτού εσωτερικό εναλλάκτη (7), ο οποίος διαρρέεται από ψυκτικό μέσο και συμπυκνώνει ή εξατμίζει το ψυκτικό μέσο μεταφέροντας θερμότητα μεταξύ του ψυκτικού μέσου καί του νερού που περιέχει το δοχείο διπλού εναλλάκτη (4),
από το ότι
το υδραυλικό κύκλωμα θέρμανσης/ψύξης χώρου (Β')
- διαθέτει το δοχείο διπλού εναλλάκτη (4) με τον εσωτερικό εναλλάκτη (7), το οποίο δοχείο περιέχει νερό, που μεταφέρει θερμότητα μεταξύ του δοχείου (4) καί της διάταξης εναλλαγής θερμότητας χώρου (16) μέσω της σωλήνωσης προσαγωγής θέρμανσης ή ψύξης χώρου (22) και της σωλήνωσης επιστροφής θέρμανσης ή ψύξης χώρου (23),
και από το ότι
το υδραυλικό κύκλωμα παραγωγής ζεστού νερού χρήσης (Ρ)
- διαθέτει ενσωματωμένο εναλλάκτη ζεστού νερού χρήσης (8) ο οποίος είναι ενσωματωμένος στο δοχείο διπλού εναλλάκτη (4) στο άνω τμήμα αυτού, διαρρέεται. από νερό χρήσης και εναλλάσσει θερμότητα με το νερό που περιέχεται στο δοχείο διπλού εναλλάκτη (4),
- διαθέτει σωλήνωση παροχής νερού ύδρευσης (18) συνδεδεμένη με τον ενσωματωμένο εναλλάκτη ζεστού νερού χρήσης (8),
- διαθέτει σωλήνωση παροχής ζεστού νερού χρήσης (19) συνδεδεμένη με τον ενσωματωμένο εναλλάκτη ζεστού νερού χρήσης (8) για την εκροή του νερού προς την κατανάλωση.
2. Σύστημα αντλίας θερμότητας παραγωγής θέρμανσης χώρου, ψύξης χώρου καί ζεστού νερού χρήσης, με δοχείο διπλού εναλλάκτη σύμφωνα με την αξίωση 1, που χαρακτηρίζεται από το ότι
το υδραυλικό κύκλωμα θέρμανσης/ψύξης χώρου (Β') περιλαμβάνει επιπλέον:
- σωλήνωση bypass (17) η οποία συνδέει την σωλήνωση προσαγωγής θέρμανσης ή ψύξης χώρου (22) με τη σωλήνωση επιστροφής θέρμανσης ή ψύξης χώρου (23) μέσω τρίοδης βαλβίδας (6) η οποία συνδέει τον κυκλοφορητή (5) είτε με τη σωλήνωση bypass (17), είτε με τη σωλήνωση επιστροφής θέρμανσης ή ψύξης χώρου (23), αναλόγως με την επιθυμητή λειτουργία
καί από το ότι το υδραυλικό κύκλωμα παραγωγής ζεστού νερού χρήσης (Ρ) περιλαμβάνει επιπλέον:
- εξωτερικό εναλλάκτη ζεστού νερού χρήσης (30) τοποθετημένο εκτός του δοχείου διπλού εναλλάκτη (4), ο οποίος συνδέεται με τη σωλήνωση παροχής νερού ύδρευσης (18) και με την σωλήνωση προσαγωγής θέρμανσης ή ψύξης χώρου (22) καί τη σωλήνωση bypass (17), καί
- σωλήνωση σύνδεσης (31) η οποία συνδέει τον εξωτερικό εναλλάκτη ζεστού νερού χρήσης (30) με τον ενσωματωμένο εναλλάκτη ζεστού νερού χρήσης (8).
3. Σύστημα αντλίας θερμότητας παραγωγής θέρμανσης χώρου, ψύξης χώρου καί ζεστού νερού χρήσης, με δοχείο διπλού εναλλάκτη σύμφωνα με τις αξιώσεις 1 ή 2, που χαρακτηρίζεται από το ότι το δοχείο διπλού εναλλάκτη (4) περιέχει κατ' ελάχιστο 40 λίτρα νερό.
4. Σύστημα αντλίας θερμότητας παραγωγής θέρμανσης χώρου, ψύξης χώρου καί ζεστού νερού χρήσης, με δοχείο διπλού εναλλάκτη σύμφωνα με τις αξιώσεις 1 ή 2 καί 3, που χαρακτηρίζεται από το ότι ο εσωτερικός εναλλάκτης (7) ο οποίος διαρρέεται από ψυκτικό μέσο και ο ενσωματωμένος εναλλάκτης ζεστού νερού χρήσης (8) ο οποίος δι,αρρέεται. από νερό χρήσης, έχουν μορφή σπειροειδή.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GR20220100555A GR1010412B (el) | 2022-07-13 | 2022-07-13 | Συστημα αντλιας θερμοτητας με δοχειο διπλου εναλλακτη |
| EP23386036.0A EP4306855A1 (en) | 2022-07-13 | 2023-05-17 | Heat pump system with double exchanger tank |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GR20220100555A GR1010412B (el) | 2022-07-13 | 2022-07-13 | Συστημα αντλιας θερμοτητας με δοχειο διπλου εναλλακτη |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| GR1010412B true GR1010412B (el) | 2023-02-20 |
Family
ID=85514467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| GR20220100555A GR1010412B (el) | 2022-07-13 | 2022-07-13 | Συστημα αντλιας θερμοτητας με δοχειο διπλου εναλλακτη |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP4306855A1 (el) |
| GR (1) | GR1010412B (el) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0240441A2 (en) * | 1986-03-27 | 1987-10-07 | Phenix Heat Pump Systems, Inc. | Three function heat pump system and method |
| EP2136150A1 (en) * | 2007-03-27 | 2009-12-23 | Daikin Industries, Ltd. | Heat pump type hot water supply apparatus |
| EP2136151A1 (en) * | 2007-03-27 | 2009-12-23 | Daikin Industries, Ltd. | Heat pump type hot water supply apparatus and heating hot water supply apparatus |
| EP2154443A1 (en) * | 2007-03-30 | 2010-02-17 | Daikin Industries, Ltd. | Heating hot water supply apparatus |
| JP2012013346A (ja) * | 2010-07-02 | 2012-01-19 | Panasonic Corp | 温水暖房給湯装置 |
| EP2592358A1 (fr) * | 2011-11-10 | 2013-05-15 | CYTHELIA Expertise et Conseil, société de conseils et d'études en énergie solaire | Installation de regulation de temperature et de production d'eau chaude et methode de mise en oeuvre d'une telle installation |
| CN107543266A (zh) * | 2017-08-31 | 2018-01-05 | 国网山东节能服务有限公司 | 家用双末端空气源热泵‑电蓄能供热空调装置及工作方法 |
| EP3637013A1 (fr) * | 2018-10-08 | 2020-04-15 | Societe Industrielle de Chauffage (SIC) | Dispositif combine de chauffage simultane de l'eau sanitaire et de l'eau de chauffage d'un local |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60144576A (ja) * | 1984-01-06 | 1985-07-30 | ミサワホ−ム株式会社 | ヒ−トポンプ装置 |
| JP4539777B2 (ja) * | 2008-02-01 | 2010-09-08 | ダイキン工業株式会社 | 貯湯式給湯機および貯湯式暖房給湯機 |
| DE102009001169A1 (de) * | 2009-02-26 | 2010-11-04 | Lüumel GmbH | Heiz- und Warmwassersystem für Gebäude |
| US20110005257A1 (en) | 2009-07-09 | 2011-01-13 | Crow Terry K | Geothermal heat pump system having a downflow appliance cabinet |
| DK177468B1 (en) | 2010-09-28 | 2013-06-24 | Innogie Aps | Fully integrated solar absorber |
| DE102010051465A1 (de) * | 2010-11-04 | 2012-05-10 | Erwin Dietz | Verfahren zum Betrieb einer Wärmepumpenanlage |
| US9383126B2 (en) | 2011-12-21 | 2016-07-05 | Nortek Global HVAC, LLC | Refrigerant charge management in a heat pump water heater |
| GB201805409D0 (en) | 2018-04-02 | 2018-05-16 | Bolwell Michael Robin | A Hybrid Heat Pump |
-
2022
- 2022-07-13 GR GR20220100555A patent/GR1010412B/el active IP Right Grant
-
2023
- 2023-05-17 EP EP23386036.0A patent/EP4306855A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0240441A2 (en) * | 1986-03-27 | 1987-10-07 | Phenix Heat Pump Systems, Inc. | Three function heat pump system and method |
| EP2136150A1 (en) * | 2007-03-27 | 2009-12-23 | Daikin Industries, Ltd. | Heat pump type hot water supply apparatus |
| EP2136151A1 (en) * | 2007-03-27 | 2009-12-23 | Daikin Industries, Ltd. | Heat pump type hot water supply apparatus and heating hot water supply apparatus |
| EP2154443A1 (en) * | 2007-03-30 | 2010-02-17 | Daikin Industries, Ltd. | Heating hot water supply apparatus |
| JP2012013346A (ja) * | 2010-07-02 | 2012-01-19 | Panasonic Corp | 温水暖房給湯装置 |
| EP2592358A1 (fr) * | 2011-11-10 | 2013-05-15 | CYTHELIA Expertise et Conseil, société de conseils et d'études en énergie solaire | Installation de regulation de temperature et de production d'eau chaude et methode de mise en oeuvre d'une telle installation |
| CN107543266A (zh) * | 2017-08-31 | 2018-01-05 | 国网山东节能服务有限公司 | 家用双末端空气源热泵‑电蓄能供热空调装置及工作方法 |
| EP3637013A1 (fr) * | 2018-10-08 | 2020-04-15 | Societe Industrielle de Chauffage (SIC) | Dispositif combine de chauffage simultane de l'eau sanitaire et de l'eau de chauffage d'un local |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP4306855A1 (en) | 2024-01-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101366986B1 (ko) | 히트 펌프 시스템 | |
| US5558273A (en) | Two-pipe system for refrigerant isolation | |
| US8769974B2 (en) | Heat pump system | |
| KR101270616B1 (ko) | 코제너레이션 | |
| KR101372594B1 (ko) | 히트 펌프 시스템 | |
| EP2388532B1 (en) | Hot water supply device with heat pump | |
| JP5373964B2 (ja) | 空調給湯システム | |
| EP3012551A1 (en) | Heat pump apparatus | |
| US4514990A (en) | Heat exchange system with space heating, space cooling and hot water generating cycles | |
| JP2010144976A (ja) | 空調複合給湯装置 | |
| KR20180093055A (ko) | 수실을 구비한 열교환기 | |
| JP4058696B2 (ja) | ヒートポンプ給湯システム | |
| CN102326036B (zh) | 热泵系统 | |
| EP2629031B1 (en) | Gas heat pump system | |
| EP1781998B1 (en) | A cooling device | |
| US4754614A (en) | Prime-motor-driven room warming/cooling and hot water supplying apparatus | |
| JP2013083439A5 (el) | ||
| JP5107884B2 (ja) | ヒートポンプ式温水暖房装置 | |
| GR1010412B (el) | Συστημα αντλιας θερμοτητας με δοχειο διπλου εναλλακτη | |
| JP5747838B2 (ja) | 暖房給湯システム | |
| KR20040065450A (ko) | 히트펌프를 구비한 냉난방 및 급탕시스템 | |
| EP1766295A1 (en) | Heat pump installation | |
| JP2006090574A (ja) | ヒートポンプ式給湯暖房システム | |
| EP4198407A1 (en) | Heating installation | |
| JP2009109061A (ja) | 暖房パネルを備えたヒートポンプ式空調装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PG | Patent granted |
Effective date: 20230307 |