LT5618B - Air-water heat pump - Google Patents
Air-water heat pump Download PDFInfo
- Publication number
- LT5618B LT5618B LT2009018A LT2009018A LT5618B LT 5618 B LT5618 B LT 5618B LT 2009018 A LT2009018 A LT 2009018A LT 2009018 A LT2009018 A LT 2009018A LT 5618 B LT5618 B LT 5618B
- Authority
- LT
- Lithuania
- Prior art keywords
- heat pump
- evaporator
- air
- stands
- ribbed
- Prior art date
Links
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
- F24D3/18—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
- F24D2200/00—Heat sources or energy sources
- F24D2200/12—Heat pump
-
- 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)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
- Central Heating Systems (AREA)
Abstract
Description
Šis išradimas priklauso energetikos sričiai, dar tiksliau, išradime yra nagrinėjamas oro-vandens šiluminis siurblys, skirtas taupiai patalpas šildyti ir naudojamą buityje vandenį kaitinti.The present invention relates to the field of energy, more particularly to an air-water heat pump for space-efficient heating and domestic water heating.
TECHNIKOS LYGISTECHNICAL LEVEL
Šiluminio siurblio darbo principas yra pagrįstas termodinaminiu Karno principu. Šiluminių siurblių kūrimas bei panaudojimas yra glaudžiai susietas su energijos kainų augimu pasaulinėje rinkoje. Šiluminiai siurbliai plačiai pritaikomi, ypač JAV, Kanadoje ir Šiaurės Europoje, šiluminiai siurbliai ima energiją iš gamtos, t.y. iš žemės, vandens telkinių, gruntinio vandens ir iš oro, kur yra kaupiama saulės energija, o taip pat ir iš kanalizacijos, ventiliuojamo oro arba iš kelių šaltinių iškart.The working principle of the heat pump is based on the thermodynamic Karn principle. The development and use of heat pumps are closely linked to the rise in energy prices on the global market. Heat pumps are widely applicable, especially in the US, Canada and Northern Europe, heat pumps take energy from nature, i.e. from land, water bodies, groundwater, and air where solar energy is stored, as well as sewage, ventilated air, or multiple sources at once.
Yra žinomas šiluminis įrenginys su šiluminiu siurbliu (WO 79/00874, Eurocdevelopment AB, publikuotas 1979.11.01), kuris yra pritaikytas šildyti namą. Šiluminio siurblio garintuvas yra nuo lietaus ir nuo vėjo apsaugotas gaubtu. Išorinis oras atiduoda savo šilumą garintuvui. Šiluminio siurblio šilumos mainų įrenginys susideda iš vieno arba kelių elementų, kurie sušildo aplinkos orą. Toks sprendimas lemia papildomas išlaidas garintuvui apsaugoti.There is a known heat pump with heat pump (WO 79/00874, Eurocdevelopment AB, published 01.11.1979), which is adapted to heat a house. The heat pump evaporator is protected from rain and wind by a hood. The outside air gives its heat to the evaporator. The heat exchanger of a heat pump consists of one or more elements that heat the ambient air. This solution results in additional costs for the evaporator protection.
Yra žinomas šiluminis siurblys (EP1707886, Hitachi Home & Life Solutions, Ine., publikuotas 2006.10.04), kuris turi cirkuliacinį kontūrą su aušinimo medžiaga, kuriame yra kompresorius, šilumos mainų įrenginys, plečiantis vožtuvas aušinimo medžiagos slėgiui mažinti, garintuvas, kuris yra numatytas šilumos mainams tarp nekompresuotos aušinimo medžiagos ir oro atlikti, o taip pat šiluminė grandinė, vienijanti cirkuliarinį siurblį ir šiluminio siurblio valdymo įrangą. Tokio sprendimo trūkumas yra didelės eksploatacinės išlaidos.There is known a heat pump (EP1707886, Hitachi Home & Life Solutions, Ine., Published 04.10.2006) which has a circulating circuit with a coolant containing a compressor, a heat exchanger, an expansion valve to reduce the coolant pressure, an evaporator which is provided for heat exchange between uncompressed coolant and air, and a thermal circuit connecting the circulator and the heat pump control equipment. The disadvantage of such a solution is the high operating costs.
Tokio įrenginio darbo principas trumpai apibrėžiamas taip: kompresorius, naudodamas energiją, suslegia prikauptą dujinės būklės šaltą medžiagą garintuve, dėl to šalta medžiaga sušyla, karšta medžiaga nukreipiama į šilumos mainų įrenginį, t.y. į kondensatorių, kuriame ji kondensuojasi ir atiduoda savo šilumą šilumos nešėjui, cirkuliuojančiam radiatoriuose arba grindų šildymo sistemoje.The operating principle of such a device is briefly defined as: The compressor, by means of energy, compresses the accumulated gaseous cold material in the evaporator, causing the cold material to warm up, directing the hot material to the heat exchange unit, i.e. to a condenser where it condenses and releases its heat to a heat carrier circulating in radiators or underfloor heating.
Yra žinomas šiluminis siurblys Thermia Atria (http://www.movekgrupp.com), kuriame naudojama TWS (Tap Water Stratification) technologija. Išorinis modulis įrengiamas namo išorėje, o šiluminis siurblys - viduje. Kompresorius gali dirbti esant lauko temperatūrai iki -20 °C, lydymosi procesas vyksta naudojant šuntuojantį vožtuvą. Šio sprendimo trūkumas yra periodinis lydimasis, kuriam reikia papildomos energijos.There is a well-known heat pump Thermia Atria (http://www.movekgrupp.com) that uses TWS (Tap Water Stratification) technology. The external module is installed outside the house and the heat pump inside. The compressor can operate at outdoor temperatures up to -20 ° C, and the melting process is performed using a shunt valve. The disadvantage of this solution is the periodic escort, which requires additional energy.
Yra žinomas šiluminis siurblys Nibe Fighter 2010 (http://www.kliimaseade.ee), kurio ventiliatoriuje bei kompresoriuje yra naudojamas dviejų pakopų galios reguliatorius, užtikrinantis šiluminės sistemos aukštą galingumą esant išorinėms žemoms temperatūroms; sistema yra valdoma su SMO-10 panele. Šio sprendimo trūkumas yra didelės energijos sąnaudos.There is a well-known heat pump Nibe Fighter 2010 (http://www.kliimaseade.ee) that uses a two-stage power regulator in the fan and compressor to ensure high output of the heat system at low external temperatures; the system is controlled by the SMO-10 panel. The disadvantage of this solution is the high energy costs.
Pats artimiausias pagal technologinį lygį pateiktam oro-vandens šiluminiam siurbliui yra firmos Octopus Energi AB (http://www.octopus.ee) oro-vandens šiluminis siurblys, susidedantis iš garintuvo, kompresoriaus, kondensatoriaus, valdymo elektronikos ir aušinimo medžiagos, cirkuliuojančios šiluminiame siurblyje. Šio sprendimo trūkumas yra tas, kad jame nėra galimybės reguliuoti garintuvo plotą.The closest to a state-of-the-art air-to-water heat pump is the Octopus Energi AB (http://www.octopus.ee) air-to-water heat pump, consisting of an evaporator, compressor, condenser, control electronics and coolant circulating in the heat pump. . The disadvantage of this solution is that it does not have the ability to adjust the evaporator area.
IŠRADIMO ESMĖTHE SUBSTANCE OF THE INVENTION
Buvo iškeltas uždavinys oro-vandens šiluminio siurblio konstrukcijai patobulinti, kuri padidintų kompresoriaus darbo ilgaamžiškumą ir siurblio našumą. Šiam tikslui įgyvendinti pateikiamas oro-vandens šiluminis siurblys, susidedantis iš garintuvo, kompresoriaus, kondensatoriaus, plečiančio vožtuvo, valdymo įrangos ir aušinimo medžiagos, cirkuliuojančios šiluminiame siurblyje. Siurblio garintuvas yra pasyvus, optimaliai turintis 12 briaunuotų stovų. Šilumos mainų plotui padidinti, bent jau kad tai atitiktų kompresoriaus galingumą, į žemę yra užkasamas gyvatuko formos garintuvas arba prie garintuvo stovo papildomai montuojami dar du stovai. Tam, kad būtų pastiprinta tepalo cirkuliacija kompresoriaus sutepimo sistemoje, garintuvo stovų jungiančių lankų su briaunomis vertikalios dalys sujungiamos horizontaliais vamzdeliais. Šiluminiame siurblyje aušinimo medžiagos vaidmenį atlieka gamtai nekenkiantis švarus propanas.The challenge was to improve the design of the air-to-water heat pump, which would increase compressor life and pump performance. For this purpose, an air-water heat pump consisting of an evaporator, a compressor, a condenser, an expansion valve, control equipment and coolant circulating in the heat pump is provided. The pump evaporator is passive, optimally equipped with 12 ribbed stands. To increase the heat exchange area, at least to match the power of the compressor, a coil-shaped evaporator is buried in the ground or two more stands are attached to the evaporator rack. In order to enhance the lubricant circulation in the lubrication system of the compressor, the vertical portions of the edges connecting the evaporator stands to the ribs are connected by horizontal tubes. In the heat pump, clean propane plays an important role in cooling.
TRUMPAS BRĖŽINIŲ FIGŪRŲ APRAŠYMASBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING FIGURES
Fig. 1 yra pavaizduota oro-vandens šiluminio siurblio struktūrinė schema;FIG. 1 is a schematic diagram of an air-water heat pump;
Fig. 2 yra pavaizduotas garintuvas su papildomu gyvatuku, o taip pat stovo vertikalių sujungimo lankų su briaunomis sujungimo vamzdelio padidintas vaizdas.FIG. Fig. 2 shows an evaporator with an additional coil, and an enlarged view of the riser connection tube with the ribs.
TINKAMIAUSI ĮGYVENDINIMO VARIANTAIPREFERRED EMBODIMENTS
Iškeltam tikslui pasiekti pateikiamas oro-vandens šiluminis siurblys, susidedantis iš: garintuvo (kolektoriaus) 1, kompresoriaus 2, kondensatoriaus 3, plečiančio vožtuvo 4, gyvatuko 5, valdymo įrangos ir aušinimo medžiagos, cirkuliuojančios šiluminiame siurblyje. Pjūvyje garintuvas turi žvaigždinių formų briaunuotus stovus 6, pagamintus iš aliuminio.An air-water heat pump consisting of: evaporator (manifold) 1, compressor 2, condenser 3, expansion valve 4, coil 5, control equipment and coolant circulating in the heat pump are provided. In the cut, the evaporator has star-shaped ribbed stands 6 made of aluminum.
Pateiktame išradime garintuvas 1 - pasyvus garintuvas. Šilumos mainų plotui padidinti prie 12 briaunuotų stovų 6 pridedami iš vario vamzdelio pagaminti gyvatukai 5, kurių išorinis diametras yra 22mm, vidinis diametras 18mm, ilgis 30-60m. Pradžioje aušinimo medžiaga praeina per briaunuotą stovą, ir prieš praeidama pro kompresorių, praeina dar per gyvatuką 5. Gyvatuką galima patalpinti į žemę viename kanale kartu su vamzdžiais, kurie sujungia garintuvą su pastate esančiu šiluminiu mazgu. Pateiktame išradime pasyvus garintuvas 1 ima energiją iš oro išorėje, nereikia nei tirpinti, nei nukreipti oro per ventiliatorių, dėl to pasyvaus garintuvo efektyvumas yra 30% didesnis, nei aktyvaus. Pasyvaus garintuvo efektyvumo pagrindas yra konstrukcija iš briaunuotų stovųIn the present invention, the evaporator 1 is a passive evaporator. In order to increase the heat exchange area 12 coiled coils 5 with an outer diameter of 22mm, an inner diameter of 18mm and a length of 30-60m are added to 12 ribbed stands 6. Initially, the coolant passes through a ribbed stand, and before passing through the compressor, passes through coil 5. The coil can be placed in the ground in a single conduit along with pipes that connect the evaporator to the heat unit in the building. In the present invention, the passive evaporator 1 draws energy from the outside air without needing to dissolve or direct air through the fan, resulting in a 30% higher efficiency of the passive evaporator than the active one. The basis of passive evaporator efficiency is the construction of ribbed stands
6, turinčių žvaigždinę formą pjūvyje, ir briaunų rifliuotas paviršius. Palyginus su lygiu paviršiumi, briaunų rifliuotas paviršius padidina briaunų plotą 3 kartus.6 having a star-shaped section and a ribbed ribbed surface. Compared to a smooth surface, a ribbed ribbed surface increases the edge area by a factor of 3.
Šiluminio siurblio efektyvumą taip pat galima padidinti, didinant briaunuotų stovų kiekį nuo 6 iki 14, tačiau šiuo atveju gyvatukas 5 yra nebenaudojamas.The efficiency of the heat pump can also be increased by increasing the number of ribbed stands from 6 to 14, but in this case the coil 5 is no longer in use.
Kompresoriaus sutepimo tepalas cirkuliuoja šiluminiame siurblyje kartu su aušinimo medžiaga. Esant cirkuliacijai, didžiausią pasipriešinimą turi briaunuotų stovų sujungimo vamzdžiai 7, kur tepalas nuteka ant sujungimo lankų dugno. Šiam trūkumui pašalinti sujungimo lankų vertikalios dalys sujungiamos su horizontaliais vamzdeliais 8, kurių ilgis ir diametras nėra nustatytas. Dėl to pasklidęs tepalas nenuteka ant sujungimo lanko dugno, o cirkuliuoja visą laiką kartu su aušinimo skysčiu. Tokia kompresoriaus sutepimo sistema 2-3 kartus prailgina jo nusidėvėjimo laiką.The compressor lubricating grease circulates in the heat pump along with the coolant. In circulation, the highest resistance is to the ribbed connecting pipes 7 where the grease leaks onto the bottom of the connecting rings. To remedy this defect, the vertical parts of the hoops are connected to horizontal tubes 8, the length and diameter of which are not specified. This prevents any grease from leaking onto the bottom of the coupling arc and circulates all the time with the coolant. Such a compressor lubrication system extends its wear time by 2-3 times.
Pateiktame išradime aušinimo medžiagos vaidmenį atlieka technologiškai švarus propanas (R290), natūralios gamtai nekenkiančios dujos, kurių virimo temperatūra yra -43 °C. Tokių dujų panaudojimas sumažina šiluminio siurblio eksploatacinius kaštus.In the present invention, technologically pure propane (R290), a nature-friendly gas having a boiling point of -43 ° C, plays a cooling role. The use of such gas reduces the operating costs of the heat pump.
Oro-vandens šiluminis siurblys dirba taip: išgarinimui reikalinga energija yra imama iš oro išorėje, tuo tarpu esanti ore drėgmė kondensuojasi ant garintuvo, sugeriančio išlaisvintą kondensacijos metu energiją, briaunuoto stovo paviršiaus. Garai suspaudžiami kompresoriuje, dėl to padidėja garų temperatūra. Kondensatoriuje garai kondensuojasi ir išlaisvinta energija perduodama į šildymo sistemą. Aušinimo medžiaga, kurios slėgis ir temperatūra krenta iki pradinio lygio, per plečiantį ventilį vėl patenka į garintuvą. Absorbuojant ir perduodant šilumą, aušinimo medžiaga visą laiką cirkuliuoja ir jos kiekis nesikeičia.The air-to-water heat pump works as follows: the energy needed for evaporation is drawn from the outside air, while the moisture in the air condenses on the ribbed surface of the evaporator, which absorbs the energy released during condensation. The vapor is compressed in the compressor, which increases the vapor temperature. In the condenser, the vapor condenses and the released energy is transferred to the heating system. The coolant, which drops to its original pressure and temperature, is returned to the evaporator via an expansion valve. By absorbing and transferring heat, the coolant is constantly circulating and remains unchanged.
Claims (4)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EEU200800038U EE00777U1 (en) | 2008-03-14 | 2008-03-14 | ? water-to-water heat pump |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
LT2009018A LT2009018A (en) | 2009-10-26 |
LT5618B true LT5618B (en) | 2009-12-28 |
Family
ID=39884087
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
LT2009018A LT5618B (en) | 2008-03-14 | 2009-03-10 | Air-water heat pump |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ19719U1 (en) |
EE (1) | EE00777U1 (en) |
FI (1) | FI8471U1 (en) |
LT (1) | LT5618B (en) |
PL (1) | PL65043Y1 (en) |
RU (1) | RU89685U1 (en) |
UA (1) | UA43903U (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1007453A (en) | 1961-12-23 | 1965-10-13 | Manufacturers Equipment Compan | Improved elevator for conveying wheeled trolleys from one level to another |
US4017204A (en) | 1974-06-28 | 1977-04-12 | Sellman Donald L | Wind motors |
JPS52105447A (en) | 1976-03-01 | 1977-09-03 | Hitachi Ltd | Control system for automatic transport vehicle |
WO1979000874A1 (en) | 1978-04-03 | 1979-11-01 | Euroc Development Ab | Heating device |
JP2000264210A (en) | 1999-03-12 | 2000-09-26 | Toshiba Corp | Vehicle traffic system |
EP1707886A2 (en) | 2005-03-24 | 2006-10-04 | Hitachi Home & Life Solutions, Inc., | Heat-pump type heating apparatus |
-
2008
- 2008-03-14 EE EEU200800038U patent/EE00777U1/en active Protection Beyond IP Right Term
-
2009
- 2009-03-10 FI FI20090093U patent/FI8471U1/en not_active IP Right Cessation
- 2009-03-10 LT LT2009018A patent/LT5618B/en not_active IP Right Cessation
- 2009-03-11 RU RU2009109312/22U patent/RU89685U1/en active
- 2009-03-13 PL PL118075U patent/PL65043Y1/en unknown
- 2009-03-13 CZ CZ200920984U patent/CZ19719U1/en not_active IP Right Cessation
- 2009-03-16 UA UAU200902337U patent/UA43903U/en unknown
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1007453A (en) | 1961-12-23 | 1965-10-13 | Manufacturers Equipment Compan | Improved elevator for conveying wheeled trolleys from one level to another |
US4017204A (en) | 1974-06-28 | 1977-04-12 | Sellman Donald L | Wind motors |
JPS52105447A (en) | 1976-03-01 | 1977-09-03 | Hitachi Ltd | Control system for automatic transport vehicle |
WO1979000874A1 (en) | 1978-04-03 | 1979-11-01 | Euroc Development Ab | Heating device |
JP2000264210A (en) | 1999-03-12 | 2000-09-26 | Toshiba Corp | Vehicle traffic system |
EP1707886A2 (en) | 2005-03-24 | 2006-10-04 | Hitachi Home & Life Solutions, Inc., | Heat-pump type heating apparatus |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
Retrieved from the Internet <URL:www.kliimaseade.ee> |
Retrieved from the Internet <URL:www.movegrupp.com> |
Retrieved from the Internet <URL:www.octopus.ee> |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI8471U1 (en) | 2009-10-23 |
PL65043Y1 (en) | 2010-07-30 |
EE00777U1 (en) | 2008-10-15 |
UA43903U (en) | 2009-09-10 |
RU89685U1 (en) | 2009-12-10 |
LT2009018A (en) | 2009-10-26 |
PL118075U1 (en) | 2009-09-28 |
CZ19719U1 (en) | 2009-06-15 |
FIU20090093U0 (en) | 2009-03-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8408022B2 (en) | Hybrid cascade vapor compression refrigeration system | |
CN202675964U (en) | Heat superconductor water source heat exchanger | |
CN103175324A (en) | Concurrent flow evaporative type condensation refrigerating unit with heat recovery | |
CN206073777U (en) | A kind of gravity force heat pipe radiator | |
WO2013082873A1 (en) | Circulating ground source cold water refrigerating/heating system | |
CN203824158U (en) | Multifunctional ground source heat pump unit | |
CN103499163A (en) | Direct expansion type solar heat pump air conditioning system | |
US20090000318A1 (en) | Environmentally friendly heatpump system | |
KR101110694B1 (en) | a heat pump to produce a high efficiency energy by adjusting the inspination pressure in the severe cold | |
LT5618B (en) | Air-water heat pump | |
KR20170000029U (en) | cascade heat pump | |
CN202209823U (en) | Heat pump re-supercooling volatilization type heat exchanger | |
US20140165627A1 (en) | Method for chilling a building | |
CN102589204B (en) | Refrigeration circulating system with separated heat pipe loop coupled with evaporator | |
WO2016144912A2 (en) | Energy recovery in air conditioning and other energy producing systems | |
CN202853106U (en) | Air energy water heater | |
CN207751198U (en) | Integrated strip heat source type heated type refrigeration unit | |
KR100399321B1 (en) | Personal air conditioner | |
KR200351613Y1 (en) | Heat pump for liquid preheater | |
JP6007455B1 (en) | Cold heat supply apparatus and cold heat supply method | |
GB2564010A (en) | Water heating apparatus | |
CN208720553U (en) | A kind of cooling by wind | |
CN210425388U (en) | Heat recovery type cooling water set | |
CN201764742U (en) | Heat exchange system | |
KR20050093166A (en) | Heat pump for cold water/hot water product system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC9A | Transfer of patents |
Owner name: OCTOPUS ENERGY OUE, EE Effective date: 20151105 |
|
PD9A | Change of patent owner |
Owner name: OCTOPUS ENERGY OUE, EE Effective date: 20151105 |
|
MM9A | Lapsed patents |
Effective date: 20200310 |