GR20170100077A - Αντλια θερμοτητας διπλης ενεργειας - Google Patents
Αντλια θερμοτητας διπλης ενεργειας Download PDFInfo
- Publication number
- GR20170100077A GR20170100077A GR20170100077A GR20170100077A GR20170100077A GR 20170100077 A GR20170100077 A GR 20170100077A GR 20170100077 A GR20170100077 A GR 20170100077A GR 20170100077 A GR20170100077 A GR 20170100077A GR 20170100077 A GR20170100077 A GR 20170100077A
- Authority
- GR
- Greece
- Prior art keywords
- heat pump
- heat
- boiler
- exchanger
- energy
- Prior art date
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 25
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims description 11
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 8
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 5
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 abstract description 19
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 7
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 239000008236 heating water Substances 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 description 1
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 102220147716 rs150766204 Human genes 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B27/00—Machines, plants or systems, using particular sources of energy
- F25B27/02—Machines, plants or systems, using particular sources of energy using waste heat, e.g. from internal-combustion engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D15/00—Other domestic- or space-heating systems
- F24D15/04—Other domestic- or space-heating 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
- 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
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D5/00—Hot-air central heating systems; Exhaust gas central heating systems
- F24D5/12—Hot-air central heating systems; Exhaust gas central heating systems using heat pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H4/00—Fluid heaters characterised by the use of heat pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H4/00—Fluid heaters characterised by the use of heat pumps
- F24H4/02—Water heaters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
- Y02A30/274—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Central Heating Systems (AREA)
Abstract
Αντλία θερμότητας σταθερής απόδοσης σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες περιβάλλοντος για θέρμανση χώρων που χρησιμοποιεί δυο πηγές ενέργειας ηλεκτρική και αέριο καύσιμο. Με την ηλεκτρική ενέργεια τροφοδοτείται ο συμπιεστής (18) και τα βοηθητικά εξαρτήματα. Η δεύτερη πηγή ενέργειας δηλαδή η καύση του αερίου καυσίμου γίνεται σε λέβητα (16), μέσα στον οποίο είναι τοποθετημένοι ο εναλλάκτης θερμότητας (Π)και ο εξατμιστής ανάκτησης θερμότητας καυσαερίων (8). Σε σειρά με τον εξατμιστή ανάκτησης (8) είναι συνδεδεμένος και ο εναλλάκτης υπόψυξης (5) ψυκτικού υγρού και τροφοδοτούνται με ψυκτικό υγρό από την ίδια εκτονωτική βαλβίδα (4). Η αντλία θερμότητας διπλής ενέργειας ενεργοποιώντας το λέβητα (16) διατηρεί την ονομαστική της απόδοση ακόμα και σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες περιβάλλοντος. Ο λέβητας αερίου καυσίμου (16) μπορεί να αποτελεί ανεξάρτητη συσκευή που τοποθετείται σε απομακρυσμένο σημείο από την κυρίως αντλία θερμότητας και συνδέεται με αυτήν ή είναι ενωμένος με την κυρίως αντλία θερμότητας και αποτελούν μια συσκευή.
Description
ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ
ΑΝΤΛΙΑ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΔΙΠΛΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ
Η εφεύρεση αναφέρεται σε αντλία θερμότητας αέρα αέρα , αέρα νερού , νερού νερού με σκοπό την θέρμανση χώρων , νερού ή άλλων υγρών.
Με τον ορό αντλία θερμότητας εννοούμε την συσκευή που απορροφά την θερμότητα από ένα συγκεκριμένο χώρο ή υγρό και την μεταφέρει σε ένα άλλο χώρο ή υγρό , Η λειτουργία της στηρίζεται στην αρχή της θερμοδυναμικής ότι η θερμότητα ρέει από τα θερμότερα στα ψυχρότερα. Οι αντλίες θερμότητας τα πρώτα χρόνια βρήκαν εφαρμογή ως συσκευές για συντήρηση τροφίμων δηλαδή τα γνωστά ψυγεία και στην συνέχεα για την ψύξη και θέρμανση κτηρίων νερού ή άλλων υγρών .
Σήμερα τις αντλίες θερμότητας με σκοπό την θέρμανση τις συναντάμε σε όλα σχεδόν τα κτίρια λόγο του σχετικά χαμηλού κόστους λειτουργίας και εύκολης εφαρμογής. Η αντλία θερμότητας βασικά αποτελείται από ένα συμπιεστή , δυο εναλλακτες θερμότητας, μια εκτονωτική βαλβίδα , μια τετράοδη βαλβίδα και φυσικά το ψυκτικό μέσο . Κατά την λειτουργία ο συμπιεστής συμπιέζει το ψυκτικό μέσο προς τον συμπυκνωτή ανεβάζοντας του την πίεση και την θερμοκρασία . Στον συμπυκνωτή το αέριο ψυκτικό μέσο υψηλής πίεσης και θερμοκρασίας αποβάλλει θερμότητα και μετατρέπεται σε υπόψυκτο υγρό υψηλής πίεσης. Στην συνέχεια το ψυκτικό υγρό ψεκάζεται από την εκτονωτική βαλβίδα στον εξατμιστή όπου εκεί επικρατεί χαμηλή πίεση με αποτέλεσμα την εξάτμιση του . Στην έξοδο του εξατμιστή έχουμε υπέρθερμο ψυκτικό μέσο σε αέρια μορφή χαμηλής πίεσης. Τέλος η τετράοδη βαλβίδα αντιστρέφει τον ψυκτικό κύκλο όταν η επιλογή χρήσης της αντλίας είναι για ψύξη και όχι θέρμανση.
Η αντλίες θερμότητας με σκοπό την θέρμανση σήμερα έχουν αρκετά καλό βαθμό απόδοσης, όταν η θερμοκρασία στο περιβάλλον το όποιο βρίσκεται ο εξατμιστής είναι περίπου το κατώτερο 8-7 βαθμοί κελσίου, ενώ όταν η θερμοκρασία στο περιβάλλον είναι 0 βαθμοί κελσίου η απόδοση της αντλίας ελαττώνεται κατά ένα περίπου 25% . Αυτό συμβαίνει διότι ενώ η θερμοκρασία συμπύκνωσης του ψυκτικού αερίου παραμένει σταθερή, η θερμοκρασία εξάτμισης του ψυκτικού υγρού χαμηλώνει ,με αποτέλεσμα να μειώνεται η απόδοση του εξατμιστή και του συμπιεστή . Αυτό έχει ως αποτέλεσμα σε μια μελέτη συστήματος θέρμανσης με αντλία θερμότητας την υπερδιαστασίολογηση της αντλίας ή την εγκατάσταση και δεύτερου βοηθητικού συστήματος θέρμανσης
Σκοπός της εφεύρεσης είναι η κατασκευή μιας αντλίας θερμότητας τις οποίας η τελική θερμική απόδοση της δεν θα ελαττώνεται στις χαμηλές θερμοκρασίες περιβάλλοντος .
Η αντλία θερμότητας στην οποία αναφέρεται η εφεύρεση συνδυάζει δυο πήγες ενέργειας , δυο εκτονωτικές διατάξεις και ένα συμπιεστή .Η κύρια ενέργεια είναι η ηλεκτρική με την οποία λειτούργει ο συμπιεστής και πραγματοποιείται ο ψυκτικός κύκλος ,ενώ η δεύτερη βοηθητική ενέργεια είναι η θερμότητα που παράγεται από την καύση αερίου καυσίμου. Η θερμότητα αυτή αρχικά χρησιμοποιείται για να αυξηθεί η θερμοκρασία και παράλληλα η πίεση του ψυκτικού αερίου στην γραμμή της κατάθλιψης μετά τον συμπιεστή και πριν τον συμπυκνωτή. Η θερμότητα που παράγεται από την καύση του αερίου καυσίμου και δεν απορροφάται από το ψυκτικό αέριο στην γραμμή της κατάθλιψης ανακτάται από ένα δεύτερο εναλλάκτη θερμότητας. Ο δεύτερος εναλλάκτης είναι ένας εξατμηστής μέσα στον οποίο εκτονώνεται ψυκτικό υγρό και εξατμίζεται απορροφώντας την θερμότητα των καυσαερίων πριν αποβληθούν στο περιβάλλον.
Όπως φαίνεται στο σχήμα 1 η αντλία θερμότητας διπλής ενέργειας εκτός από τον κλασικό εξοπλισμό που χρειάζεται μια αντλία θερμότητας , περιλαμβάνει επιπλέον ένα μονωμένο θερμικά λέβητα (16) δυο τμημάτων , με δυο πτερυγωτούς εναλλάκτες θερμότητας (8,11) και ένα καυστήρα αερίου καυσίμου (12)μέσα. Ο πρώτος εναλλάκτης είναι κατασκευασμένος από ανοξείδωτο πτερυγωτό σωλήνα ή άλλο υλικό υψηλής αντοχής σε πίεση και θερμοκρασία , βρίσκεται ακριβός πάνω από τον καυστήρα(12) για να απορροφά απευθείας την θερμότητα από την καύση του αερίου καυσίμου και τον ονομάζουμε εναλλάκτη θερμότητας κατάθλιψης αερίου (11). Τα τοιχώματα του θαλάμου καύσης είναι εσωτερικά καλυμμένα από όλες τις πλευρές με πυρίμαχο μονωτικό υλικό . Ο δεύτερος εναλλάκτης που τον ονομάζουμε πτερυγωτό εξατμιστή ανάκτησης θερμότητας καυσαερίων (8) είναι τοποθετημένος πάνω από τον εναλλάκτη κατάθλιψης αερίου(ΙΙ) και χωρίζεται από αυτόν με ένα πυρίμαχο μονωτικό διάφραγμα (15) .Το διάφραγμα αυτό έχει μια θυρίδα διαφυγής τον καυσαερίων από το θάλαμο καύσης προς το δεύτερο τμήμα του μονωμένου θαλάμου ,όπου εκεί είναι τοποθετημένος ο εξατμιστής ανάκτησης θερμότητας καυσαερίων(8). Στην έξοδο του εξατμιστή ανάκτησης θερμότητας καυσαερίων (8) είναι συνδεδεμένος ένας ρυθμιστής σταθερής πίεσης εξάτμισης (6), αυτός κρατά σταθερή την πίεση και κατά συνέπεια την θερμοκρασία εξάτμισης δεδομένο ότι ο κύριος εξατμιστής (17) λειτουργεί σε χαμηλότερη πίεση και θερμοκρασία εξάτμισης . Κάτω από τον εξατμιστή ανάκτησης θερμότητας καυσαερίων (8) είναι τοποθετημένη μια λεκάνη συλλογής αποσταγμάτων (9) μέσα στην οποίο καταλήγει το νερό που υγροποιείτε στον εξατμιστή και το οποίο στην συνέχεια οδηγείται μέσο ενός σωλήνα σε κάποια αποχέτευση.
Το υπέρθερμο ψυκτικό αέριο από την έξοδο του συμπιεστή (18) καθώς περνά μέσα από τον εναλλάκτη κατάθλιψης αερίου (11) που βρίσκεται πάνω από τον καυστήρα αερίου καυσίμου (12) , απορροφά θερμότητα από τα υψηλότερης θερμοκρασίας καυσαέρια ανεβάζοντας ακόμα περισσότερο την θερμοκρασία του και παράλληλα την πίεση του. Από την έξοδο του εναλλάκτη κατάθλιψης αερίου (11) το ψυκτικό μέσο κατευθύνεται στον συμπυκνωτή (19) της αντλίας θερμότητας , για την παρούσα εφαρμογή πρέπει το μέγεθος του συμπυκνωτή να είναι το άθροισμα του ολικού ψυκτικού αποτελέσματος ( Qολ) συν το έργο του συμπιεστή (Wo) συν την θερμότητα που απορροφά το ψυκτικό μέσο από τον εναλλάκτη κατάθλιψης (11). Q19= Qολ+Wσ Q11 , Qολ=Q17+Q8+Q5
Το υγρό ψυκτικό μέσο μετά το δοχείο υγρού(20) περνά μέσα από τον εναλλάκτη θερμότητα (5) για να γίνει ακόμα περισσότερο υπόψυκτο και να αυξηθεί το ψυκτικό αποτέλεσμα στους εξατμιστές .Στην συνέχεια το υγρό διακλαδώνεται με κατεύθυνση την εκτονωτική βαλβίδα του κύριου εξατμιστή χαμηλών θερμοκρασιών (17) της αντλίας θερμότητας και την εκτονωτική βαλβίδα(4) στην είσοδο του εναλλάκτη θερμότητας (5 ). Αυτός είναι συνδεδεμένος σε σειρά με τον εξατμιστή ανάκτησης θερμότητας καυσαερίων(8) του λέβητα (16) ο όποιος απορροφά την θερμότητα τον καυσαερίων πριν εξέλθουν στο περιβάλλον. Το ψυκτικό κύκλωμα δηλαδή χωρίζεται σε δυο κυκλώματα ένα χαμηλών θερμοκρασιών και ένα υψηλών θερμοκρασιών. Χαμηλών θερμοκρασιών είναι ο κύριος εξάτμισης (17) της αντλίας θερμότητας ενώ των υψηλών θερμοκρασιών είναι ο εναλλάκτης θερμότητας (5) για την υπόψυξη του ψυκτικού υγρού μαζί με τον εξατμιστή ανάκτησης θερμότητας καυσαερίων (8) που συνδέονται σε σειρά . Το ψυκτικό αποτέλεσμα στο κύκλωμα υψηλών θερμοκρασιών (Qυθ) είναι ίσο με το ψυκτικό αποτέλεσμα στον εναλλάκτη θερμότητας (5) και εξατμιστή ανάκτησης θερμότητας καυσαερίων (8). Qυθ = Q5+Q8
Το σχήμα 2 & 3 παριστάνει σε μπροστινή και πλάγια όψη τον λέβητα(16) με τους δυο εναλλάκτες θερμότητας (8,11) . Η βαλβίδα (14) ρυθμίζει την ποσότητα του αερίου καυσίμου που πηγαίνει στον καυστήρα (12) στον οποίο πραγματοποιείται ανάφλεξη από το ηλεκτρόδιο ανάφλεξης (13).0 πτερυγωτός εναλλάκτης θερμότητας κατάθλιψης (11) είναι τοποθετημένος μέσα στο χώρο του θαλάμου καύσης του λέβητα πάνω από τον καυστήρα (12). Ο αισθητήρας θερμότητας (10) ελέγχει την θερμοκρασία των καυσαερίων του θαλάμου καύσης τα οποία έχοντας ανοδική πορεία περνάνε από το μονωτικό διάφραγμα (15). Στο επόμενο τμήμα του λέβητα είναι λοξά προς τα κάτω τοποθετημένος ο εξατμιστής ανάκτησης θερμότητας καυσαερίων (8) ώστε οι υδρατμοί που υγροποιούνται πάνω σε αυτών να κυλάνε και να συγκεντρώνονται στην λεκάνη αποσταγμάτων (9).0 ανεμιστήρας (2) μέσο του φουγάρου (1) αποβάλει τα κρύα καυσαέρια στο περιβάλλων ενώ ο πιεσοστάτης (3) και αισθητήρας θερμότητας (7) ελέγχουν την αρνητική πίεση και θερμοκρασία τον καυσαερίων αντίστοιχα μετά τον εξατμιστή ανάκτησης (8) πριν τον ανεμιστήρα(2). Στην είσοδος του εναλλάκτη υπόψυξης (5) είναι συνδεδεμένη η εκτονωτική βαλβίδα (4) ,ενώ η έξοδος του συνδέεται σε σειρά με την είσοδο του εξατμιστή ανάκτησης (8). Στην έξοδο του εξατμιστή ανάκτησης (8) είναι συνδεδεμένος ο ρυθμιστής σταθερής πίεσης εξάτμισης (6).
Στο διάγραμμα molier στο σχήμα 4 παριστάνεται ο βασικός ψυκτικός κύκλος μιας αντλίας θερμότητας ενώ στο σχήμα 5 ο ψυκτικός κύκλος της αντλίας θερμότητας διπλής ενέργειας. Στο σχήμα 5 η μεταβολή 1-2 παριστάνει την συμπίεση του αερίου ψυκτικού μέσου από τον συμπιεστή , ενώ από το 2 έως 3 παριστάνεται η αύξηση της πίεσης και της θερμοκρασίας που πραγματοποιείται μέσα στον εναλλάκτη κατάθλιψης αεριου(ΙΙ). Η θερμότητα που αποβάλλεται στον συμπυκνωτή είναι η μεταβολή 3-4 ενώ η 4-5 παριστάνει την υπόψυξη του ψυκτικού υγρού μέσα στον εναλλάκτη θερμότητας (5). Η μεταβολές 5-6 και 5-9 παριστάνουν την εκτόνωση του ψυκτικού υγρού για το ψυκτικό κύκλωμα υψηλών και χαμηλών θερμοκρασιών αντίστοιχα. Ο εξατμιστής ανάκτησης θερμότητας καυσαερίων (8) παριστάνεται από την μεταβολή 7-8 , ενώ η μεταβολή 6-7 παριστάνει το θερμικό φορτίο που απορροφά το ψυκτικό μέσο μέσα στον εναλλάκτη υπόψυξης (5)και προστίθεται στο φορτίο του ψυκτικού κυκλώματος υψηλών θερμοκρασιών. Ο ρυθμιστής σταθερής πίεσης εξάτμισης(6) παριστάνεται στο σημείο 8 και η μεταβολή 8-10 είναι η πτώση πίεσης του ψυκτικού μέσου κατά την έξοδο του από τον ρυθμιστή , η 10-1 είναι η θερμότητα που απορροφά το ψυκτικό μέσο κατά την έξοδο από τον ρυθμιστή σε περιβάλλον χαμηλότερης πίεσης.. Τέλος η μεταβολή 1-9 είναι η θερμική ισχύς που απορροφάται από το κύριο εξατμηστή της αντλίας θερμότητας (17). Συγκρίνοντας την μεταβολή 1-9 της αντλίας θερμότητας διπλής ενέργειας σχήμα 5 με την αντίστοιχη μεταβολή μιας απλής αντλίας θερμότητας σχήμα 4 που λειτουργούν κάτω από τις ίδιες συνθήκες θερμοκρασίας εξάτμισης και συμπύκνωσης , βλέπουμε ότι θερμική ισχύς που απορροφάται από την αντλία θερμότητας διπλής ενέργειας είναι μεγαλύτερη κατά ποσό ίσο με την μεταβολή 4-5. Αυτό οφείλετε στην υπόψυξη που πραγματοποιείται στον εναλλάκτη θερμότητας (5).
Η αντλία θερμότητας στην οποία αναφέρεται η εφεύρεση κατά την θερινή περίοδο λειτουργεί για παραγωγή φύξης και σε αυτήν την περίπτωση η συσκευή λειτουργεί όπως μια απλή αντλία θερμότητας. Κατά την λειτουργία χειμώνα ενεργοποιείται ο λέβητας (16) όταν οι συνθήκες το απαιτούν, σε διαφορετική περίπτωση η συσκευή λειτουργεί μόνο με τον κύριο εναλλάκτη θερμότητας(17). Ο έλεγχος τον λειτουργιών τις αντλίας θερμότητας γίνεται από ηλεκτρονικό ελεγκτή του οποίου οι παράμετροι είναι στην επιλογή του εκάστου κατασκευαστή. Για παράδειγμα η μεγίστη θερμοκρασία καυσαερίων προτείνεται μέχρι 160 βαθμοί κελσίου αλλά μπορεί να οριστει και μεγαλύτερη . Ο συμπιεστής (18) προτείνεται να είναι μεταβλητών στροφών για καλύτερο έλεγχο τις ισχύς του δεδομένο ότι όταν ενεργοποιείται ο λέβητας οι απαιτήσεις για μηχανική ισχύ μπορεί να ελαττωθούν μέχρι και 30% λόγο τις θερμικής ενέργεια που απορροφά το φυκτικό μέσο μέσα στον εναλλάκτη κατάθλιψης (11).
Πλεονέκτημα της παρούσας εφεύρεσης είναι ότι η τελική θερμική απόδοση δεν μειώνεται και όταν ενεργοποιηθεί η δεύτερη πηγή ενέργειας η απόδοση του κύριου εξατμιστή (17) αυξάνεται λόγο της μεγάλης υπόψυξης που υφίσταταιτο υγρό ψυκτικό μέσο από το δεύτερο φυκτικό κύκλωμα. Με βάση την εφεύρεση ο λέβητας (16) με τους δυο εναλλάκτες θερμότητας (8,11)αποτελούν μια ανεξάρτητη συσκευή , η όποια μπορεί να προσαρμοστεί μόνιμα πάνω στην αντλία θερμότητα ή να στερεωθεί σε απόσταση από αυτήν, πάνω σε τοίχο και στην συνέχεια να ενωθεί με ψυκτικούς σωλήνες με αυτήν . Άλλο πλεονέκτημα της παρούσας εφεύρεσης είναι η μείωση κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας , εξαιτίας της χρήσης του λέβητα αερίου(16). Επίσης ο βαθμός απόδοσης από την καύση του αερίου καυσίμου είναι πολύ υψηλός, λόγο ότι η θερμοκρασία των καυσαερίων που αποβάλλονται στο περιβάλλον είναι πολύ χαμηλή. Ένα άλλο σημαντικό πλεονέκτημα της εφεύρεσης σε συστήματα αντλιών θερμότητας αέρα νερού ή νερού νερού είναι η μεγίστη θερμοκρασία νερού θέρμανσης . Η αντλίες θερμότητας νερού χωρίζονται σε κατηγορίες μεσαίων και υψηλών θερμοκρασιών ,οι μεσαίων θερμοκρασιών φτάνουν την θερμοκρασία του νερού μέχρι τους 55-60 βαθμούς κελσίου με ένα ψυκτικό κύκλωμα και ένα συμπιεστή . Οι υψηλών θερμοκρασιών φτάνουν μέχρι τους 80 βαθμούς κελσίου αλλά είναι πολυβάθμιας συμπίεσης , με δυο συμπιεστές σε ξεχωριστά ψυκτικά κυκλώματα , με αποτέλεσμα να είναι και πολύ ενεργοβόρες συσκευές. Η παρούσα εφεύρεση πετυχαίνει το αποτέλεσμα τον υψηλών θερμοκρασιών , λόγο της μεγάλης θερμοκρασίας που αποκτά το ψυκτικό αέριο μέσα στον εναλλάκτη κατάθλιψης (11) του λέβητα(16). Το ψυκτικό αέριο κατά την είσοδο του στον συμπυκνωτή(19) τύπου πλακοειδή εναλλάκτη, μεταδίδει θερμότητα στο νερό θέρμανσης το όποιο ρέει με αντίθετη φορά, με αποτέλεσμα αυτό να φτάνει την θερμοκρασία τον 80 βαθμών κελσίου.
Η αντλία θερμότητας διπλής ενέργειας είναι μια συσκευή η ποια μπορεί να προσφέρει άνεση σε κατοικίες γραφεία ή καταστήματα οικονομικά και αποδοτικά.
Claims (5)
1. Η αντλία θερμότητας διπλής ενέργειας και διπλής εκτονωτικής διάταξης για την πραγματοποίηση του ψυκτικού κύκλου εκτός από ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιεί και θερμική ενέργεια από την καύση αερίου καυσίμου σε λέβητα (16). Ο λέβητας (16) περιλαμβάνει πτερυγωτό εναλλάκτη θερμότητας κατάθλιψης (11) ακριβός πάνω από το καυστήρα (12)που συνδέεται σε σειρά με τον συμπιεστή (18) από την μεριά της κατάθλιψης πριν τον συμπυκνωτή (19). Ο λέβητας (16) περιλαμβάνει πτερυγωτό εξατμιστή ανάκτησης θερμότητας καυσαερίων (8) πάνω από τον εναλλάκτη θερμότητας κατάθλιψης (11) συνδεδεμένος σε σειρά με εναλλάκτη θερμότητας υπόψυξης ψυκτικού υγρού (5) με κοινή εκτονωτική βαλβίδα (4) και στην έξοδο του εξατμιστή (8) είναι τοποθετημένος ο ρυθμιστής σταθερής πίεσης εξάτμισης (6).Οι δυο εναλλάκτες θερμότητας(8)και (11) διαχωρίζονται με πυρίμαχο μονωτικό διάφραγμα (15).0 ανεμιστήρας καυσαερίων (2) είναι τοποθετημένος στην κορυφή του κλειστού θαλάμου συνδεδεμένος σε σειρά με το φουγάρο (1).
2. Η αντλία θερμότητας σύμφωνα με την αξίωση 1 χαρακτηρίζετε από το ότι περιλαμβάνει λέβητα συμπύκνωσης αερίου καύσιμου (16).
3. Η αντλία θερμότητας διπλής ενέργειας σύμφωνα με την αξίωση 1 και 2 χαρακτηρίζεται από το ότι εκτός από την ηλεκτρική ενέργεια, χρησιμοποιεί την θερμική ενέργεια από την καύση του αερίου καυσίμου μέσα σε λέβητα (16) και μέσο του εναλλάκτη θερμότητας κατάθλιψης (11) αντικαθιστά μέρους της ενέργειας του συμπιεστή (18) για την αύξηση της πίεσης καί της θερμοκρασίας του αερίου κατάθλιψης και την πραγματοποίηση του ψυκτικού κύκλου .
4. Η αντλία θερμότητας σύμφωνα με την αξίωση Ικαι 2 χαρακτηρίζεται από το ότι ο πτερυγωτός εξατμιστής (8) απορροφά την θερμότητα των καυσαερίων πριν αποβληθούν στο περιβάλλον και συνδέετε σε σειρά με τον εναλλάκτη υπόψυξης ψυκτικού υγρού (5) με κοινή εκτονωτική βαλβίδα(4) .
5. Η αντλία θερμότητας σύμφωνα με την αξίωση 1 και 2 χαρακτηρίζεται από το ότι ο λέβητας αερίου καυσίμου (16) αποτελεί μια ανεξάρτητη ή ενσωματωμένη πάνω στην αντλία θερμότητας συσκευή και συνδέεται με την αντλία θερμότητας με ψυκτικούς σωλήνες ενώ η αντλία θερμότητας μπορεί να λειτουργεί και χωρίς την χρήση λέβητα(16).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GR20170100077A GR20170100077A (el) | 2017-02-20 | 2017-02-20 | Αντλια θερμοτητας διπλης ενεργειας |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GR20170100077A GR20170100077A (el) | 2017-02-20 | 2017-02-20 | Αντλια θερμοτητας διπλης ενεργειας |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| GR20170100077A true GR20170100077A (el) | 2018-10-31 |
Family
ID=64020747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| GR20170100077A GR20170100077A (el) | 2017-02-20 | 2017-02-20 | Αντλια θερμοτητας διπλης ενεργειας |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| GR (1) | GR20170100077A (el) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0001272A1 (de) * | 1977-09-24 | 1979-04-04 | Deutsche Forschungsanstalt für Luft- und Raumfahrt e.V. | Heizungsanlage mit Wärmepumpe |
| EP0099022A2 (de) * | 1982-07-15 | 1984-01-25 | Robert Bosch Gmbh | Gerät zum Heizen von Einzelräumen |
| JPH03186164A (ja) * | 1989-12-15 | 1991-08-14 | Tokyo Gas Co Ltd | 冷水発生装置 |
| DE10238508A1 (de) * | 2001-08-22 | 2003-04-10 | Vaillant Gmbh | Adsorptionswärmepumpe |
| WO2007132326A1 (en) * | 2006-05-15 | 2007-11-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust heat recovery system |
| US20130042635A1 (en) * | 2011-08-17 | 2013-02-21 | General Electric Company | Heat pump water heater in conjunction with gas water heater |
| GB2503781A (en) * | 2012-05-30 | 2014-01-08 | Clk Corp | Hybrid heat pump boiler system |
| GB2518471A (en) * | 2013-09-23 | 2015-03-25 | Clk Corp | Hybrid heat pump boiler system |
-
2017
- 2017-02-20 GR GR20170100077A patent/GR20170100077A/el unknown
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0001272A1 (de) * | 1977-09-24 | 1979-04-04 | Deutsche Forschungsanstalt für Luft- und Raumfahrt e.V. | Heizungsanlage mit Wärmepumpe |
| EP0099022A2 (de) * | 1982-07-15 | 1984-01-25 | Robert Bosch Gmbh | Gerät zum Heizen von Einzelräumen |
| JPH03186164A (ja) * | 1989-12-15 | 1991-08-14 | Tokyo Gas Co Ltd | 冷水発生装置 |
| DE10238508A1 (de) * | 2001-08-22 | 2003-04-10 | Vaillant Gmbh | Adsorptionswärmepumpe |
| WO2007132326A1 (en) * | 2006-05-15 | 2007-11-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust heat recovery system |
| US20130042635A1 (en) * | 2011-08-17 | 2013-02-21 | General Electric Company | Heat pump water heater in conjunction with gas water heater |
| GB2503781A (en) * | 2012-05-30 | 2014-01-08 | Clk Corp | Hybrid heat pump boiler system |
| GB2518471A (en) * | 2013-09-23 | 2015-03-25 | Clk Corp | Hybrid heat pump boiler system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Braimakis | Solar ejector cooling systems: A review | |
| US2696085A (en) | Heat pump water heater | |
| US7017357B2 (en) | Emergency power generation system | |
| US20100077779A1 (en) | Air-source heat pump | |
| US20120011865A1 (en) | Combined Water Extractor and Electricity Generator | |
| CN105466016A (zh) | 一种内置吸收式热泵的真空锅炉 | |
| Bhatia | Overview of vapor absorption cooling systems | |
| US10982862B1 (en) | System and method for heat and energy recovery and regeneration | |
| GR20170100077A (el) | Αντλια θερμοτητας διπλης ενεργειας | |
| US20190353355A1 (en) | Hybrid fossil fuel-electric multi-function heat pump | |
| RU2604122C2 (ru) | Водогрейный котёл с встроенным тепловым насосом | |
| CN101235993B (zh) | 四管制热泵、热水三用中央空调系统 | |
| ES2820278T3 (es) | Aparato de calefacción de alta eficiencia | |
| RU2485409C1 (ru) | Автономный кондиционер | |
| EP2098807A2 (en) | Absorption machine | |
| AU2017203030B2 (en) | A combined water extractor and electricity generator. | |
| Jianhui et al. | Experimental study on the performance of air source heat pump system with multiple parallel outdoor units | |
| WO2014091485A1 (en) | Heat pump energy supply optimization method and system | |
| KR20190117265A (ko) | 가스히트펌프식 공조 및 온수공급 장치 | |
| US20230400227A1 (en) | Multicascade heating system | |
| ES2584172B1 (es) | Frigorífico de calores residuales | |
| RU2518984C2 (ru) | Воздушная холодильная установка | |
| Roy et al. | Analyses of Half-Cycle Window Air Conditioning System Using LPG | |
| NO781644L (no) | Kjoeleaggregat. | |
| GB2539036A (en) | Dual heat exchanger (condenser) |