PL181765B1

PL181765B1 - Unit for and method of generating refrigerating power

Info

Publication number: PL181765B1
Application number: PL96326317A
Authority: PL
Inventors: Seppo Leskinen
Original assignee: Abb Installaatiot Oy
Priority date: 1995-10-17
Filing date: 1996-10-16
Publication date: 2001-09-28
Also published as: AU7299496A; PL326317A1; CZ116498A3; DK0856133T3; EP0856133A1; ES2178716T3; DE69623029D1; DE69623029T2; FI954951A; FI954951A0; FI100270B; WO1997014919A1; EP0856133B1

Abstract

The invention relates to a method and an arrangement for producing cooling power for one or more buildings and for distributing the power to the buildings by means of liquid circulating in a pipe system, the cooling power being produced by an absorption aggregate (5, 8, 9, 10) or some other aggregate that produces heat to be condensed, and the cooling power being transferred to the supply air of the buildings by an air-conditioning unit or the like. To lower the investment costs, at least part of the return water coming from the air-conditioning unit or the like is arranged to be conducted to the absorption aggregate (5, 8, 9, 10) or some other aggregate that produces heat to be condensed, where it absorbs the condensation heat generated in the aggregate.

Description

Przedmiotem wynalazku jest zespół do wytwarzania mocy chłodniczej dla co najmniej jednego budynku oraz rozprowadzania mocy do budynków za pomocąpłynu krążącego w systemie przewodów.The present invention relates to an assembly for generating cooling power for at least one building and for distributing the power to buildings by means of a fluid circulating in a conduit system.

Dzisiejsze budynki sąogólnie chłodzone przez agregaty chłodnicze bazujące na agregacie sprężarkowym, przy czym agregaty chłodnicze są rozpraszane po miejscach wykorzystania. Moc chłodnicza jest w nich wytwarzana za pomocą energii elektrycznej. Udział chłodzenia budynków w zużyciu energii elektrycznej jest teraz dość ważny, na przykład w krajach południowoeuropejskich szczytowe zużycie energii elektrycznej przypada na lato. W odniesieniu do wytwarzania, zużycie także występuje w niekorzystnym czasie. Ciepło zawsze wytwarzane w związku z wytwarzaniem mocy elektrycznej nie może być wykorzystane do niczego innego niż wytwarzanie gorącej wody wodociągowej, dlatego też musi być ona skraplana i dostarczana do przewodów wodnych, na przykład przez skraplacza solankowe, albo do powietrza przez chłodnie kominowe.Today's buildings are generally cooled by compressor chillers, with the chillers dispersed across the points of use. Their cooling power is generated by electricity. The share of cooling of buildings in electricity consumption is now quite important, for example in southern European countries electricity consumption is peak in summer. In terms of production, consumption also occurs at an unfavorable time. The heat always produced in connection with the generation of electricity cannot be used for anything other than the production of hot tap water, therefore it must be condensed and supplied to the water pipes, for example by brine condensers, or to air through cooling towers.

Moc chłodnicza może być także wytwarzana przez ciepło odpadowe wytwarzane podczas produkcji energii elektrycznej w tak zwanych agregatach absorpcyjnych, z których najlepiej znanymi sąagregaty bromko-litowo/wodne i amoniakalno/wodne. Zużycie energii elektrycznej, a więc także na przykład emisja CO₂, może być dla tych agregatów zmniejszone, a ciepło odpadowe, które nie jest teraz całkowicie tracone, może być wykorzystane.Cooling capacity can also be produced by waste heat generated during electricity production in so-called absorption chillers, the best known of which are lithium / water bromine and ammonia / water aggregates. Electricity consumption, and thus also, for example, CO ₂ emissions, can be reduced for these aggregates and the waste heat, which is now not completely wasted, can be used.

Korzystnym sposobem wytwarzania chłodu jest tak zwany miejski system chłodniczy, w którym moc chłodnicza jest wytwarzana centralnie w siłowniach i jest dostarczana do użytkowników poprzez system przewodowy w taki sam sposób jak ciepło okręgowe. Posiada to korzy181 765 stny wpływ na przykład na koszty obsługi, które w obecnych, rozproszonych systemach są wysokie, oraz na niezawodność, na obniżanie losowych obciążeń szczytowych itp.A preferred method of producing the cold is a so-called district cooling system, in which the cooling power is produced centrally in the power plants and is supplied to the users via the conduit system in the same way as district heat. This has benefits, for example, on maintenance costs, which are high in current distributed systems, and on reliability, lowering random peak loads, etc.

Okręgowe systemy chłodnicze nie są jednak powszechnie stosowane z powodu wysokich kosztów inwestycyjnych. Chociaż koszt kWh chłodu wytwarzanej w ten sposób jest niski w porównaniu z kosztem energii elektrycznej, ilość godzin użytkowania w tych strefach klimatycznych, w których opłaca się budować systemy ogrzewania miejskiego, jest tak mała, że koszty inwestycyjne nie zwróciłyby się. Na przykład w Finlandii systemy takie nie były dotąd budowane. Większość z nich istnieje w Japonii, Korei i w USA.However, district refrigeration systems are not widely used due to the high investment costs. Although the cost per kWh of cooling produced in this way is low compared to the cost of electricity, the number of operating hours in those climates where it is profitable to build district heating systems is so small that the investment costs would not be recouped. For example, in Finland such systems have not been built so far. Most of them exist in Japan, Korea and the USA.

Fińskie zgłoszenie patentowe nr 940,342 ujawnia system 3-przewodowy, dzięki któremu mogą być znacznie zmniejszone koszty systemu rozprowadzającego. Dodatkowo, fińskie zgłoszenie patentowe nr 940, 343 ujawnia system, w którym działanie wymienników ciepła jest połączone, co umożliwia znaczne zmniejszenie kosztów inwestycyjnych w indywidualnych budynkach. Ponadto, fińskie zgłoszenie patentowe nr 940,344 ujawnia system, w którym woda powrotna z miejskiego systemu grzewczego/chłodniczego jest wykorzystywana jako woda kondensacyjna, która jest potrzebna dla agregatu absorpcyjnego, dzięki czemu w siłowni nie jest potrzebna chłodnia kominowa albo inny skraplacz. Zmniejsza to koszty inwestycyjne i koszty eksploatacyjne podczas wytwarzania chłodu miejskiego.Finnish Patent Application No. 940,342 discloses a 3-wire system with which the costs of the distribution system can be significantly reduced. In addition, Finnish Patent Application No. 940, 343 discloses a system in which the operation of the heat exchangers is combined, which makes it possible to significantly reduce investment costs in individual buildings. Moreover, Finnish Patent Application No. 940,344 discloses a system in which the return water from the district heating / cooling system is used as the condensation water that is needed for the absorption aggregate, so that no cooling tower or other condenser is needed in the power plant. This reduces the investment costs and operating costs during the production of city cooling.

Powyższe środki sprawiają, że okręgowe systemy chłodnicze są opłacalne do stosowania w nowych zbiorowościach, w których wszystkie budynki, które wymagają chłodzenia, są podłączone do systemu. Jednak ilość takich budów w krajach uprzemysłowionych jest małą, a ich udział w ilości wszystkich budów maleje. Większość obecnych budów obejmuje rozbudowę albo modernizację istniejących zbiorowości. Nie jest więc możliwe jednoczesne podłączenie znacznej ilości budynków do miejskiego systemu chłodniczego, kiedy jest on budowany na danym obszarze. Niewielka ilość podłączonych budynków nie jest wystarczająca do pokrycia kosztów inwestycyjnych miejskiego systemu chłodniczego i wytwarzania chłodu miejskiego, co uniemożliwia budowanie miejskich systemów chłodniczych w istniejących zbiorowościach.The above measures make district cooling systems cost effective for use in new communities where all buildings that require cooling are connected to the system. However, the number of such construction in industrialized countries is small and its share in the total number of construction works is decreasing. Most of the current construction sites involve the expansion or modernization of existing communities. It is therefore not possible to connect a significant number of buildings simultaneously to a district cooling system when it is built in a given area. The small number of connected buildings is not enough to cover the investment costs of the city cooling system and the production of city cooling, which makes it impossible to build city cooling systems in existing communities.

Podobny problem napotkano podczas budowania miejskich systemów ciepłowniczych. Problem ten został rozwiązany przez ruchome stacje grzewcze, w których ciepło było wytwarzane tylko dla ograniczonego obszaru, dzięki czemu koszty systemu rozprowadzania pozostały małe i natychmiast się zwróciły. Kiedy podłączono wystarczającą ilość obszarów, wybudowana została główna sieć, a obszary zostały połączone z ciepłownią poprzez sieć. Ruchome stacje grzewcze były przenoszone do nowych obszarów albo pozostawiane na danym obszarze jako stacje grzewcze, które są używane podczas maksymalnego zapotrzebowania na ciepło. Ta sama idea nie może być bez trudności wykorzystana przy budowaniu miejskiego systemu chłodniczego. Prawdąjest, że unika się kosztów wybudowania sieci głównej, ale wykorzystanie wody powrotnej jako wody kondensacyjnej nie jest tutaj możliwe. Z tego powodu powinny być wykorzystywane chłodnie kominowe, woda zaskórna, itp. Jednak, na przykład, często niemożliwe jest umieszczenie chłodni kominowych na obszarach zurbanizowanych z przyczyn architektonicznych, braku przestrzeni, itp.A similar problem was encountered when building municipal heating systems. This problem was solved by mobile heating stations where the heat was only generated for a limited area, so the costs of the distribution system remained small and recouped immediately. When enough areas have been connected, the main network has been built and the areas have been connected to the heating plant via the network. Mobile heating stations have been moved to new areas or left in an area as heating stations that are used during maximum heat demand. The same idea cannot be used without difficulty in building a municipal refrigeration system. It is true that the costs of building a main network are avoided, but the use of return water as condensation water is not possible here. For this reason, cooling towers, blackwater, etc. should be used. However, for example, it is often impossible to locate cooling towers in urban areas due to architectural reasons, lack of space, etc.

Wybudowano pewną ilość instalacji powyższego typu bazujących na agregatach absorpcyjnych i technicznie systemy takie pracują dobrze, ale ich konkurencyjność w porównaniu z chłodzeniem sprężarkowym jest wątpliwa, a im mniejsza jest ilość godzin wykorzystywania (to znaczy w strefach klimatu łagodnego i zimnego, gdzie powszechnie stosowane są okręgowe systemy ciepłownicze), tym mniej są one konkurencyjne. Powodem tego jest to, że koszty inwestycyjne pompy ciepła absorpcyjnego chłodni kominowej i systemu rozprowadzania są znacznie wyższe niż koszty odpowiadającego im agregatu sprężarkowego. Nawet kiedy energia, to znaczy ciepło, jest prawie darmowa, a energia elektryczna wykorzystywana przez agregat sprężarkowy jest kosztowna, zmniejszenie kosztów użytkowania nie jest wystarczające do pokrycia różnicy w kosztach inwestycyjnych, jeśli ilość godzin wykorzystywania nie jest wystarczająco duża. Sytuacjajest pogarszana przez duże, krótkoterminowe obciążenia szczytowe w zapotrzebowaniu chłodniczym, przy czym szczyt wynosi więcej niż dwukrotne obciążenie średnie podczas okresu chłodzenia. Jest to spowodowane faktem, że w strefie klimatu łagodnego i zi4A number of installations of the above type based on absorption chillers have been built and technically such systems work well, but their competitiveness compared to compressor cooling is questionable, and the lower the number of hours of use (i.e. in mild and cold climate zones where district heating systems), the less competitive they are. The reason for this is that the investment costs of the cooling tower absorption heat pump and the distribution system are much higher than the costs of the corresponding compressor unit. Even when the energy, i.e. heat, is almost free and the electricity used by the compressor unit is expensive, the reduction in operating costs is not sufficient to cover the difference in the investment cost if the hours of use are not large enough. The situation is worsened by large, short-term peak loads in the cooling demand, where the peak is more than twice the average load during the cooling period. This is due to the fact that in the mild climate zone and zi4

181 765 mnego obliczeniowe temperatury zewnętrzne występują tylko po południu przez kilka dni w roku. Średnie obciążenie chłodnicze także jest krótkoterminowe. Chłodzenie, w przeciwieństwie do ogrzewania, nie jest potrzebne przez całą dobę, ale tylko w środku dnia i po południu. Ponieważ zużycie energii elektrycznej w krajach znajdujących się w łagodnej i zimnej strefie klimatycznej osiąga swój szczyt w zimie, wysokie koszty inwestycyjne nie mogą być uzasadnione zmniejszeniem kosztów inwestycyjnych urządzeń do wytwarzania energii elektrycznej, tak jak w krajach znajdujących się w strefie gorącej. Tak więc w europie środkowej i północnej wybudowano tylko kilka takich instalacji w celach testowych i badawczych, chociaż sąone powszechnie stosowane w strefie gorącej.181,765m of calculated outdoor temperatures occur only in the afternoon on a few days a year. The average cooling load is also short term. Cooling, unlike heating, is not needed around the clock, but only in the middle of the day and in the afternoon. As electricity consumption in countries in the mild and cold climate zone reaches its peak in winter, the high investment costs cannot be justified by reducing the investment costs of electricity generation equipment, as in countries in the hot zone. Thus, in central and northern Europe, only a few such installations have been built for testing and research purposes, although they are commonly used in the hot zone.

Powyższy problem jest opisany na przykład w równocześnie złożonym fińskim zgłoszeniu patentowym nr 954,949. Dokument ujawnia także system, w którym koszty inwestycyjne mogą być znacznie zmniejszone, a niezawodność instalacji może być polepszona w porównaniu z rozwiązaniami wcześniejszymi. Zalety te są osiągnięte poprzez redukcję obciążenia szczytowego przez chłodzenie wyparne wykonywane w jednostkach klimatyzacyjnych budynku, oraz przez wyrównanie dziennych zmian zużycia poprzez dostarczenie systemu ze zbiornikiem, z którego moc, która została zmagazynowana w nocy, albo w innym okresie kiedy nie ma zużycia albo zużycie jest minimalne, jest rozładowywana w dzień podczas szczytu zużycia.The above problem is described, for example, in co-pending Finnish Patent Application No. 954,949. The document also discloses a system where the investment costs can be significantly reduced and the reliability of the installation can be improved compared to the prior art solutions. These advantages are achieved by reducing the peak load by evaporative cooling performed on the air conditioning units of the building, and by equalizing the daily variation in consumption by providing a system with a tank from which power that has been stored overnight or at other times when there is no consumption or consumption is minimal, it is discharged during peak consumption during the day.

Chłodzenie wyparne, a zwłaszcza zbiornik, naturalnie powodująpowstanie kosztów dodatkowych, które jednak są dużo niższe niż oszczędności osiągnięte poprzez zmniejszenie pompy ciepła absorpcyjnego, wieży natryskowej, systemu przewodów, itp. Pogarszają one jednak konkurencyjność systemu w porównaniu z chłodzeniem sprężarkowym.Evaporative cooling, and in particular the vessel, naturally entails additional costs, which however are much lower than the savings achieved by reducing the absorption heat pump, spray tower, piping system, etc. However, they make the system less competitive compared to compressor cooling.

W systemie opisanym we wspomnianym powyżej fińskim zgłoszeniu patentowym, zużycie energii elektrycznej jest w lecie kompensowane zużyciem ciepła odpadowego, które w innym przypadku jest w lecie całkowicie tracone, przy czym system wyrównuje zużycie ciepła odpadowego w okresie 24-godzinnym. Sprawia to, że wytwarzania energii jest bardziej ekonomiczne. Jednak nakłady inwestycyjne na miejską sieć grzewcząi wytwarzanie ciepła są zdeterminowane ilością ciepła zużywaną w zimie.In the system described in the above-mentioned Finnish patent application, the consumption of electricity in summer is compensated by the consumption of waste heat, which is otherwise completely lost in summer, the system equalizing the consumption of waste heat over a 24-hour period. This makes power generation more economical. However, capital expenditures for district heating and heat generation are determined by the amount of heat consumed in winter.

Nakłady inwestycyjne na wytwarzanie i rozprowadzanie ciepła są zdeterminowane zużycie szczytowym, która przede wszystkim zależy od temperatury zewnętrznej. Jednak obliczeniowa temperatura zewnętrzna występuje względnie rzadko. Na przykład obliczeniowa temperatura dla Helsinek wynosi -26°C. Jednak ta temperatura występuje średnio przez mniej niż 18 godzin w roku. Z kolei temperatura równa albo niższa od 20°C występuje średnio przez około 88 godzin, podczas gdy cały okres ogrzewania ma długość około 5000 do 6500 godzin, w zależności od budynku. Sytuacja jest więc bardzo podobna do występującej w lecie. Krzywa zmian temperatury zawiera wysoką wartość szczytową występującą w krótkim okresie.The capital expenditure on heat generation and distribution is determined by the peak consumption, which primarily depends on the outside temperature. However, the design outdoor temperature is relatively rare. For example, the design temperature for Helsinki is -26 ° C. However, this temperature occurs on average for less than 18 hours a year. Conversely, temperatures equal to or lower than 20 ° C occur for an average of about 88 hours, while the entire heating period is about 5000 to 6500 hours, depending on the building. The situation is therefore very similar to that of summer. The temperature variation curve contains a high peak in the short term.

Jeśli chodzi o wytwarzanie i rozprowadzanie ciepła, sytuacja jest pogarszana przez zmiany zużycia w okresie 24-godzinnym. Mniej więcej połowa budynków nie jest wykorzystywana po godzinach pracy. W takich budynkach wentylacja jest zwykle w nocy i podczas weekendów wyłączana albo ustawiana na minimalną. Udział wentylacji w zużyciu ciepła średniego budynku wynosi około połowy, ale w tych budynkach zużycie ciepła w okresie 24-godzinnym ciągle się zmienia pomiędzy 50% i 100%. To dalej zwiększa różnicę pomiędzy średnim i szczytowym zużyciem ciepła. Temperatura wewnętrzna takiego budynku często jest także obniżana, kiedy budynek nie jest używany, co jeszcze bardziej pogarsza sytuację.In terms of heat production and distribution, the situation is made worse by changes in consumption over a 24-hour period. About half of the buildings are not used after working hours. In such buildings, ventilation is usually turned off or set to minimum at night and at weekends. The share of ventilation in the heat consumption of an average building is around half, but in these buildings the heat consumption over a 24-hour period constantly varies between 50% and 100%. This further increases the difference between the average and peak heat consumption. The indoor temperature of such a building is also often lowered when the building is not in use, making the situation even worse.

W ostatnich latach zauważono, że podjęte w budynkach środki zmierzające do oszczędności energii dalej pogarszały sytuację. Roczne zużycie ciepła zmniejszyło się drastycznie podczas ostatnich 20 lat. Natomiast zużycie szczytowe nie spadło tak bardzo. Ma na to wpływ kilka powodów. Być może najważniejszym powodem jest to, że ciepło nie może być zpełnąwydajnościąodzyskiwane z powietrza wywiewnego podczas obciążenia szczytowego z powodu ryzyka zamarznięcia. Innym ważnym powodem jest obniżenie temperatury wewnętrznej kiedy budynki nie są używaneIn recent years, it has been noticed that the energy saving measures taken in buildings have further aggravated the situation. Annual heat consumption has fallen drastically over the past 20 years. In contrast, peak consumption has not dropped that much. There are several reasons for this. Perhaps the most important reason is that heat cannot be fully recovered from the exhaust air during peak load due to the risk of freezing. Another important reason is to lower the indoor temperature when buildings are not in use

Jeśli chodzi o wytwarzanie i rozprowadzanie ciepła, to sytuacja jest trudna. Ciepłownia i system rozprowadzania powinny być zaprojektowane zgodnie ze zużyciem szczytowym, aleThe situation is difficult when it comes to generating and distributing heat. The heating plant and distribution system should be designed according to the peak consumption, but

181 765 ich średnic stopień wykorzystania wyniósłby wtedy około 25% do 35%. Dodatkowo, sytuacja stale się pogarsza.181,765 of their diameters, the utilization rate would then be around 25% to 35%. Additionally, the situation continues to worsen.

W praktyce, ciepłownia i system rozprowadzający, które są kosztowne w budowie, nie są projektowane na obciążenie szczytowe, ale na o wiele mniejszą wydajność. Wydajność szczytowa zużycia ciepła jest wytwarzana w stacjach grzewczych wykorzystywanych podczas maksymalnego zapotrzebowania na ciepło, przy czym stacje grzewcze są rozmieszczone w różnych częściach systemu rozprowadzającego, a ich udział w całkowitej mocy grzewczej opcjonalnie jest duży. Na przykład w Helsinkach, stopień wykorzystania maksymalnych stacji grzewczych jest niski, w najlepszym wypadku tylko kilkadziesiąt godzin w roku. Cena jednostkowa wytwarzanego w nich ciepła jest bardzo wysoka, z powodu wysokich kosztów inwestycyjnych.In practice, the heating plant and distribution system, which are expensive to build, are not designed for peak load, but for much less efficiency. The peak efficiency of heat consumption is produced in the heating stations used during the maximum heat demand, the heating stations are distributed in different parts of the distribution system and their contribution to the total heating output is optionally large. For example, in Helsinki, the utilization rate of maximum heat stations is low, at best only a few dozen hours a year. The unit price of the heat produced in them is very high due to the high investment costs.

W systemie opisanym w równocześnie zgłoszonym fińskim zgłoszeniu patentowym nr 954,950, dzienne zmiany zużycia ciepła mogą być tak wyrównane, że budynki połączone z systemem nie pobierają ciepła z miejskiej sieci grzewczej albo mogą w pewnych przypadkach nawet dostarczać moc do miejskiej sieci grzewczej, kiedy zużycie w innych budynkach jest maksymalne. Odpowiednio, kiedy zużycie energii w innych budynkach jest małe, pobierają one energię grzewcząz sieci. Podstawą systemu jest to, że zbiornik do przechowywania mocy chłodniczej jest używany także do przechowywania czynnika grzewczego o temperaturze wyższej niż temperatura urządzeń zużywających ciepło w budynku. System umożliwia wyrównanie obciążeń szczytowych spowodowanych przez inne budynki i zmniejszenie albo nawet zastąpienie nieekonomicznych maksymalnych stacji grzewczych.In the system described in co-filed Finnish Patent Application No. 954,950, the daily variation in heat consumption may be so compensated that the buildings connected to the system do not receive heat from the district heating network, or may even provide power to the district heating network in some cases, when consumption in other buildings is maximum. Correspondingly, when the energy consumption of other buildings is low, they take their heating energy from the grid. The basis of the system is that the cooling capacity storage tank is also used to store the heating medium at a temperature higher than the temperature of the heat-consuming devices in the building. The system enables the equalization of peak loads caused by other buildings and the reduction or even replacement of wasteful maximum heating stations.

Jak napisano powyżej, woda powrotna z miejskiej sieci cieplnej uzyskana z istniejących sieci nie może być używana do usuwania dodatkowego ciepła z agregatu absorpcyjnego. Tradycyjnie temperatura wody powrotnej w sytuacji obliczeniowej wynosi około 40-50°C. Temperatura wody skraplanej, kiedy powraca ona z absorbera, wynosi około 40-45°C, a powinna być ochłodzona do poniżej 30°C, co jest naturalnie niemożliwe do osiągnięcia za pomocą powrotnej miejskiej wody grzewczej.As stated above, district heating return water obtained from existing networks cannot be used to remove additional heat from the absorption chiller. Traditionally, the temperature of the return water in the design situation is around 40-50 ° C. The temperature of the condensed water when it returns from the absorber is around 40-45 ° C and should be cooled to below 30 ° C, which is naturally impossible to achieve with return municipal heating water.

W celu skroplenia dodatkowego ciepła potrzebnego są chłodnie kominowe, zamknięte skraplacze chłodzone powietrzem, skraplacze solankowe albo podobne urządzenia, co powoduje powstanie dodatkowych kosztów, zużycia energii, podnosi koszty obsługi, itd. Problemem jest zwłaszcza zapotrzebowanie przestrzeni, ponieważ dodatkowa przestrzeń jest bardzo trudna do uzyskania w starych budynkach w centrach miast. Inne problemy obejmują na przykład problemy architektoniczne i zdrowotne, przy czym te drugie dotyczą chłodni kominowych i skraplaczy chłodzonych powietrzem, w których temperatura jest idealna, na przykład, dla bakterii rodzaju legionella.Cooling towers, air-cooled closed condensers, brine condensers or the like are needed to condense the additional heat, resulting in additional costs, energy consumption, operating costs, etc. The space requirement is particularly problematic as the additional space is very difficult to obtain. in old buildings in city centers. Other problems include, for example, architectural and health problems, the latter relating to cooling towers and air-cooled condensers where the temperature is ideal for, for example, legionella bacteria.

Celem wynalazku jest zespół do wytwarzania mocy chłodniczej.The object of the invention is a unit for generating cooling power.

Zespół do wytwarzania mocy chłodniczej dla co najmniej jednego budynku oraz do rozprowadzania tej mocy do budynków za pomocą płynu krążącego w systemie przewodów zawierający agregat absorbcyjny składający się z kotła podłączonego do niezależnego źródła ciepła, skraplacza, parownika i absorbenta połączonych ze sobą oraz jednostki klimatyzacyjnej według wynalazku charakteryzuje się tym, że do agregatu absorbcyjnego jest podłączony za pomocą przewodów co najmniej jeden zbiornik oraz co najmniej jedna jednostka klimatyzacyjna za pomocą przewodó w.A unit for generating cooling power for at least one building and for distributing this power to buildings by means of a fluid circulating in a conduit system comprising an absorption aggregate consisting of a boiler connected to an independent heat source, a condenser, an evaporator and an absorbent connected together, and an air-conditioning unit according to the invention characterized in that at least one reservoir and at least one air conditioning unit are connected by pipes to the absorption aggregate.

Korzystnie, zbiornik jest podłączony za pomocą przewodu do absorbera agregatu absorbcyjnego.Preferably, the tank is connected via a conduit to an absorber of the absorption aggregate.

Korzystnie, do przewodu jest podłączony za pomocą zaworu trójdrogowego skraplacz podłączony przewodem z pompą do przewodu prowadzącego ze skraplacza agregatu absorbcyjnego.Preferably, a condenser is connected to the conduit by means of a three-way valve, connected by a conduit with a pump to a conduit leading from the condenser of the absorption aggregate.

Korzystnie, do przewodu jest podłączony za pomocą zaworu trójdrogowego wymiennik ciepła wody wodociągowej.Preferably, a tap water heat exchanger is connected to the pipe by means of a three-way valve.

Korzystnie przewód jest połączony za pomocą zaworu trójdrogowego z przewodem, przy czym zawór trójdrogowy jest połączony z przewodem wylotowym z parownika i zbiornika, zaśPreferably, the line is connected via a three-way valve to a line, the three-way valve being connected to the outlet line from the evaporator and tank, and

181 765 na przewodzie jest umieszczony zawór trój drogowy połączony jednocześnie przewodem ze skraplaczem.181 765 a three-way valve is placed on the line, simultaneously connected with the condenser by a line.

Korzystnie jednostka klimatyzacyjna jest wyposażona w co najmniej jeden układ otworów wlotowych i otworów wylotowych.Preferably, the air-conditioning unit is provided with at least one array of inlet and outlet openings.

Podstawową zaletą wynalazku jest to, że w całym systemie nie potrzeba żadnych skraplaczy, albo też ich rozmiar i/lub ilość może być znacznie zmniejszona w stosunku do tego, co znajduje się w rozwiązaniach wcześniejszych. Wszystkie wady powyższych rozwiązań wcześniejszych są wyeliminowane, albo przynajmniej stają się łatwiejsze do przezwyciężenia. Znacznie zmniejszone są zwłaszcza koszty agregatu absorpcyjnego, co sprawia, że energia chłodnicza wytwarzana przez ciepło odpadowe jest bardziej konkurencyjna w porównaniu z chłodzeniem sprężarkowym.The main advantage of the invention is that no condensers are needed for the overall system, or their size and / or number can be significantly reduced compared to previous solutions. All the disadvantages of the above-mentioned earlier solutions are eliminated, or at least they become easier to overcome. In particular, the cost of the absorption aggregate is significantly reduced, which makes the cooling energy produced by waste heat more competitive compared to compressor cooling.

Idea wynalazku jest taka, że urządzenia do wytwarzania, przechowywania i zużywania mocy chłodniczej są zintegrowane w pojedyncząjednostkę, która jest używana w różny sposób w różnych porach dnia. Podstawowa idea jest taka, że temperatura wody powrotnej w systemie klimatyzacyjnym, który jest zwykle jednym albo przynajmniej najważniejszym użytkownikiem mocy chłodniczej, jest niższa niż 20°C. Jest więc szczególnie odpowiednia do zastosowaniajako woda kondensacyjna w agregacie absorbcyjnym tak, że woda powrotna z systemu klimatyzacyjnego nie jest dostarczana do zbiornika według wynalazku, ale jest dostarczana do części skraplaczowej agregatu absorpcyjnego, a stamtąd do zbiornika, przy temperaturze około 45°C, zamiast 20°C. Zakładamy, że w większości budynków w strefie klimatu łagodnego w nocy nie jest potrzebne chłodzenie, ponieważ temperatura powietrza zewnętrznego zwykle spada do przynajmniej 20°C, a większość budynków nie posiada w nocy żadnych zysków ciepła. Jednostki klimatyzacyjne, na przykład, sąwięc zwykle wieczorem wyłączane. W systemie według wynalazku, jednostki klimatyzacyjne, które w nocy nie pracują, w dzień sąużywane do usuwania ciepła kondensacyjnego zebranego w nocy. Umożliwia to znaczne zmniejszenie rozmiaru/ilości oddzielnych skraplaczy, albo też zupełne wyeliminowanie skraplaczy.The idea of the invention is that the devices for generating, storing and consuming cooling power are integrated into a single unit that is used in different ways at different times of the day. The basic idea is that the return water temperature in the air conditioning system, which is usually one or at least the most important user of the cooling capacity, is below 20 ° C. It is therefore particularly suitable for use as condensation water in an absorption aggregate so that the return water from the air-conditioning system is not supplied to the tank according to the invention but is supplied to the condenser part of the absorption aggregate and from there to the tank at a temperature of about 45 ° C instead of 20. ° C. We assume that most buildings in a mild climate do not need cooling at night because the outside air temperature usually drops to at least 20 ° C and most buildings have no heat gain at night. Air conditioning units, for example, are therefore usually turned off in the evening. In the system according to the invention, air conditioning units that are not in operation at night are used during the day to remove the condensation heat collected at night. This makes it possible to significantly reduce the size / number of separate condensers, or to completely eliminate the condensers.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia ogólny schemat pierwszego przykładu wykonania zespołu według wynalazku; fig. 2 przedstawia ogólny schemat drugiego przykładu wykonania zespołu według wynalazku; fig. 3 przedstawia ogólny schemat trzeciego przykładu wykonania zespołu według wynalazku; fig. 4 przedstawia ogólny schemat czwartego przykładu wykonania zespołu według wynalazku.The subject of the invention is shown in the drawing in which: Fig. 1 shows a general diagram of a first embodiment of an assembly according to the invention; Fig. 2 shows a general diagram of a second embodiment of an assembly according to the invention; Fig. 3 shows a general diagram of a third embodiment of an assembly according to the invention; 4 shows a general diagram of a fourth embodiment of an assembly according to the invention.

Figura 1 przedstawia pierwszy przykład wykonania wynalazku. Numery odnośników 1-4 oznaczają system miejskich przewodów grzewczych do dostarczania energii cieplnej do agregatu absorbcyjnego 5-12, który wytwarza moc chłodniczą. Numery 13-16 oznaczają system przewodów odprowadzających agregatu absorbcyjnego, a numery 26-29 oznaczają zbiornik i jego system przewodowy. Urządzenia zużywające moc chłodniczą są reprezentowane przez jednostkę klimatyzacyjną 18-25 do 35-39. System przewodowy do przesyłania wody chłodniczej jest oznaczony numerami odnośników 32, 33. Dla jasności wszystkie części, które nie pomagająw zrozumieniu wynalazku, zostały pominięte. Na przykład z systemem przewodów przesyłowych 32,33 zwykle połączone sądziesiątki albo nawet setki jednostek klimatyzacyjnych 18-25 i 35-39, a także innych urządzeń zużywających energię chłodniczą.Figure 1 shows a first embodiment of the invention. Reference numbers 1-4 designate a district heating pipe system for supplying heat energy to an absorption aggregate 5-12 that produces cooling power. The numbers 13-16 refer to the discharge pipe system of the absorption aggregate, and the numbers 26-29 refer to the tank and its pipe system. The devices that consume cooling power are represented by the air conditioning unit 18-25 to 35-39. A pipe system for conveying cooling water is indicated by the reference numerals 32, 33. For the sake of clarity, all parts which do not aid the understanding of the invention have been omitted. For example, tens or even hundreds of air conditioning units 18-25 and 35-39 as well as other refrigeration consuming devices are typically connected to the transmission conduit system 32, 33.

System według fig. 1 działa jak opisano poniżej. Woda gorąca z przewodu zasilającego 2 połączonej z miejską siecią cieplną 1 jest dostarczana poprzez zawór regulacyjny 7 do kotła 5 agregatu absorpcyjnego. W kotle 5 woda podgrzewa mieszaninę absorbentu oraz chłodziwa i powraca, ochłodzona, przewodem powrotnym 4 pompy 6 do przewodu powrotnego 3 miejskiej sieci cieplnej. Chłodziwo zostaje odparowywane z absorbentu w kotle 5 agregatu absorpcyjnego i prowadzone do skraplacza 8, gdzie poprzez chłodzenie jest ono ponownie doprowadzane do postaci płynnej. Ochłodzony płyn jest prowadzony do parownika 9, przy czym jednocześnie jest zmniejszane jego ciśnienie, dzięki czemu płyn jest odparowany i chłodzony. Woda chłodząca krążąca w systemie przewodów przesyłowych 32, 33 jest chłodzona za pomocą zimnej pary. Chłodziwo jest prowadzone z parownika 9 do absorbera 10, do którego jest także doprowadzany absorbent zredukowany w kotle 5. W absorberze 10 chłodziwo jest ponownie absorbowane,The system of Fig. 1 operates as described below. Hot water from the supply line 2 connected to the district heating network 1 is supplied through the control valve 7 to the boiler 5 of the absorption aggregate. In the boiler 5, the water heats the mixture of the absorbent and the coolant and returns, cooled, through the return line 4 of the pump 6 to the return line 3 of the district heating network. The coolant is evaporated from the absorbent in the boiler 5 of the absorption aggregate and led to the condenser 8 where it is re-liquefied by cooling. The cooled fluid is led to the evaporator 9 while its pressure is simultaneously relieved, whereby the fluid is vaporized and cooled. The cooling water circulating in the transmission conduit system 32, 33 is cooled by means of cold steam. The coolant is led from the evaporator 9 to the absorber 10, to which is also fed the reduced absorbent in the boiler 5. In the absorber 10, the coolant is reabsorbed,

181 765 dzięki czemu uwalnia się ciepło. Mieszanina jest przepompowywana za pomocą pompy 12 poprzez wymiennik ciepła 11 z powrotem do kotła 5.181 765 thanks to which the heat is released. The mixture is pumped by the pump 12 through the heat exchanger 11 back to the boiler 5.

Ciepło uwolnione w skraplaczu 8 i absorberze 10 agregatu absorpcyjnego musi być odprowadzone, aby proces mógł dalej przebiegać. Zwykle było to wykonywane poprzez dostarczanie wody zimnej o temperaturze niższej niż 30°C do skraplacza 8, gdzie pochłaniała ona ciepło skraplania chłodziwa. Następnie zwykle woda chłodząca była prowadzona do absorbera 10, gdzie pochłaniała ona ciepło absorpcji i tą część ciepła pochłoniętego przez absorbent w kotle 5, która nie może być przekazana w wymienniku ciepła 11. Następnie podgrzana woda chłodząca była zwykle prowadzona z absorbera 10 do skraplacza, którym mogła być chłodnia kominowa, skraplacz solankowy, zamknięty skraplacz chłodzony powietrzem, itp.The heat released in the condenser 8 and absorber 10 of the absorption aggregate must be removed so that the process can continue. Typically this was done by supplying cold water with a temperature lower than 30 ° C to the condenser 8 where it absorbed the heat of condensation of the coolant. Then, typically cooling water was led to the absorber 10, where it absorbed the absorption heat and that part of the heat absorbed by the absorbent in the boiler 5 that could not be transferred to the heat exchanger 11. Then, the heated cooling water was usually led from the absorber 10 to a condenser, which could be a cooling tower, brine condenser, air-cooled closed condenser, etc.

System według wynalazku wykorzystuje wodę powracającąz jednostek klimatyzacyjnych 18-25 i 35-39 przewodem 32 i posiadającą temperaturę około 20°C. Kiedy system pracuje z pełną wydajnością, moc chłodnicza jest dostarczana do jednostek klimatyzacyjnych zarówno ze zbiornika 26 jak i z parownika 9 agregatu absorpcyjnego przewodem 33. W celu uproszczenia zakłada się, że z tych dwóch uzyskuje się taką samą ilość mocy. Następnie zawór regulacyjny 14 dostarcza takie same strumienie wody do parownika 9 do ochłodzenia, oraz do skraplacza 8 w celu użycia jako woda chłodząca. Ochłodzona woda jest dostarczana przewodem 33 do jednostki klimatyzacyjnej 18-25 i 35-39. Dodatkowo, ze zbiornika 26 przewodem 28 jest czerpany taki sam strumień wody.The system according to the invention uses water returning from the air-conditioning units 18-25 and 35-39 via line 32 and having a temperature of around 20 ° C. When the system is operating at full capacity, cooling power is supplied to the air conditioning units from both the reservoir 26 and the evaporator 9 of the absorption aggregate via line 33. For the sake of simplicity, it is assumed that the same amount of power is obtained from the two. The regulating valve 14 then supplies the same water jets to the evaporator 9 for cooling, and to the condenser 8 for use as cooling water. The cooled water is supplied via line 33 to the air-conditioning unit 18-25 and 35-39. Additionally, the same flow of water is drawn from the reservoir 26 through line 28.

Ze skraplacza 8 woda jest dostarczana przewodem 16 do absorbera 10 i dalej przewodem 13 do zbiornika 26. Zawór 29 znajduje się w położeniu, w którym droga przepływu do przewodu 27 jest zamknięta. Strumienie wody przepływające do i ze zbiornika 26 są równe. System znajduje się także w równowadze termodynamicznej, jeśli wartości obliczeniowe są tak dobrane, że temperatury wody chłodzącej w systemie klimatyzacyjnym wynoszą 10/20°C, temperatury wody chłodzącej w agregacie absorpcyjnym wynoszą 20/45°C, a współczynnik mocy wynosi 0,7. Ciepło jest dostarczane do parownika agregatu absorpcyjnego w ilości, która odpowiada mocy chłodniczej dostarczanej do przewodu 33, oraz do kotła w ilości, która wynosi około 1,5-krotności (moc wytworzona podzielona przez współczynnik mocy, to jest 1/0,7). Całkowita ilość pochłanianego ciepła jest więc około 2,5-krotnie większa w porównaniu z ilością wytworzonej mocy chłodniczej. Odpowiada to także stosunkowi różnic temperatury (45/20)/(20-10) = 2,5. Dosyć łatwo jest zbilansować system z różnymi przepływami wody poprzez wybranie odpowiednich temperatur obliczeniowych.From the condenser 8, water is supplied via line 16 to the absorber 10 and then via line 13 to the reservoir 26. The valve 29 is in a position where the flow path to line 27 is closed. The streams of water flowing to and from reservoir 26 are equal. The system is also in thermodynamic equilibrium if the design values are selected such that the cooling water temperatures in the air conditioning system are 10/20 ° C, the cooling water temperatures in the absorption chiller are 20/45 ° C and the power factor is 0.7. The heat is supplied to the evaporator of the absorption chiller in an amount that corresponds to the cooling power supplied to conduit 33, and to the boiler in an amount that is approximately 1.5 times (power produced divided by the power factor, i.e. 1 / 0.7). The total amount of heat absorbed is thus approximately 2.5 times greater than the amount of cooling power generated. This also corresponds to a temperature difference ratio of (45/20) / (20-10) = 2.5. It is quite easy to balance the system with different water flows by selecting the appropriate design temperatures.

Kiedy wieczorem chłodzenie nie jest już potrzebne, zawór 29 zamyka drogę przepływu przewodem 33 do parownika 9 i zbiornika 26 oraz otwiera drogę przepływu przewodem 27 do zbiornika 26. Wyłączany jest wentylator nawiewny 38 jednostki klimatyzacyjnej, a droga przepływu do wymiennika powietrza nawiewnego 19 jest zamykana przez zawór regulacyjny 25. Dodatkowo, droga przepływu 36 dla powietrza wywiewnego jest zamykana, a droga przepływu 37 dla powietrza zewnętrznego jest otwierana. Pompa 24 dalej przepompowuje wodę przez wymiennik ciepła 23 i wymiennik 22 powietrza wywiewnego. Pompa 20 nadal pracuje. Ponieważ droga przepływu przewodem 28 do zbiornika 26 i do części parownikowej agregatu absorpcyjnego jest zamknięta, pompa czerpie gorącą wodę o temperaturze 45 stopni częściowo ze zbiornika 26, a częściowo przewodem 13 z części absorpcyjnej 10 agregatu absorpcyjnego. Wodajest chłodzona w wymienniku ciepła 23 do temperatury około 20°C i powraca przewodem 32 do zaworu 14, który dostarcza połowę strumienia wody do parownika 9, w celu jej ochłodzenia, a połowę do przewodu 15, w celu wykorzystania jako wody kondensacyjnej w agregacie absorpcyjnym. Ponieważ zawór 29 zamyka drogę przepływu do przewodu 33, ochłodzona woda przepływa przewodem 28 do zbiornika 26, gdzie zimna wodajest przechowywana do następnego dnia. Kiedy zbiornik 26 jest pełny, co może być sprawdzone za pomocą termostatu umieszczonego w górnej części zbiornika albo w przewodzie 27, albo w innych sposób znany sam przez się, wentylator 391 pompy 12,20,24 są wyłączane, a zawór 29 i środki zamykające dla wlotów powietrza 36 i 37 są ustawiane w położeniu odpowiednim dla pracy dziennej.When cooling is no longer required in the evening, the valve 29 closes the flow path with line 33 to the evaporator 9 and tank 26 and opens the flow path through line 27 to the tank 26. The supply fan 38 of the air-conditioning unit is turned off and the flow path to the supply air exchanger 19 is closed by a regulating valve 25. In addition, the flow path 36 for the exhaust air is closed and the flow path 37 for the outside air is opened. Pump 24 continues to pump water through heat exchanger 23 and exhaust air exchanger 22. Pump 20 is still running. Since the flow path through line 28 to reservoir 26 and to the evaporator portion of the absorption aggregate is closed, the pump draws 45 degree hot water partially from the reservoir 26 and partially through line 13 from the absorption portion 10 of the absorption aggregate. The water is cooled in the heat exchanger 23 to a temperature of about 20 ° C and is returned via line 32 to valve 14 which supplies half of the water stream to evaporator 9 to cool it and half to line 15 to be used as condensation water in the absorption aggregate. As the valve 29 closes the flow path to line 33, cooled water flows through line 28 to reservoir 26 where cold water is stored until the next day. When the reservoir 26 is full, as may be checked by a thermostat located at the top of the reservoir or in the conduit 27, or in any other manner known per se, the fan 391 of the pump 12, 20, 24 is turned off and the valve 29 and closing means for the air inlets 36 and 37 are brought to a position suitable for daytime operation.

181 765181 765

Jak napisano powyżej, fig. 1 przedstawia tylko te części, które pomagają w objaśnieniu wynalazku. W rzeczywistości cały system jest o wiele bardziej skomplikowany. Na przykład, dodatkowo do indywidualnych pomp 20 jednostek klimatycznych, zwykle na przewodzie 32 albo 33 znajduje się pompa główna; obieg kondensacyjny 13-16 agregatu absorpcyjnego jest zwykle wyposażony w pompę; w celu umożliwienia regulacji części absorpcyjnej i skraplaczowej potrzebne są środki regulacyjne podobne do zaworu regulacyjnego 7 części kotłowej 5; itp. Wszystkie te rozwiązania, w których stosuje się rozwiązania znane same przez się, sąnaturalnie zawarte w wynalazku.As stated above, Fig. 1 shows only those parts which help explain the invention. In fact, the whole system is much more complicated. For example, in addition to the individual climate unit pumps 20, there is usually a main pump in line 32 or 33; the condensation circuit 13-16 of the absorption aggregate is usually equipped with a pump; in order to be able to adjust the absorption and condenser part, adjustment means similar to the control valve 7 of the boiler part 5 are needed; etc. All these solutions using per se known solutions are naturally included in the invention.

Figura 1 przedstawia przykład wykorzystania wymiennika ciepła 22 jednostki klimatyzacyjnej. Wymienniki ciepła po stronie powietrza nawiewnego także mogą być wykorzystane. Może być zastosowane, na przykład, przykładowe rozwiązanie z fig. 2, kiedy powierzchnia dostarczająca ciepło wymiennika ciepła 22 nie jest wystarczająca do odpowiedniego schłodzenia wody przepływającej do wymiennika 33. Może być więc wykorzystany także wymiennik ciepła 19, poprzez dostarczenie zamykanych otworów 39,40 po stronie powietrza nawiewnego, przy czym wlot powietrza 39 jest otwierany, a wylot 40, który prowadzi na zewnątrz, jest zamykany w czasie dnia. W nocy wlot 39 jest zamykany, a wylot 40 jest otwierany. Wentylator 38 nie jest wyłączany, a zawór 25 jest ustawiany w położeniu, w którym droga przepływu do obejścia 41 j est zamknięta, a drogi przepływu do wymiennika ciepła 19 są otwarte. Płyn przepływu także przez wymiennik ciepła 19, który zwykle zwiększa prawie dwukrotnie powierzchnię dostarczania ciepła.Figure 1 shows an example of the use of the heat exchanger 22 of an air-conditioning unit. Heat exchangers on the supply air side can also be used. For example, the exemplary embodiment of Fig. 2 may be used when the heat supply surface of the heat exchanger 22 is not sufficient to adequately cool the water flowing into the exchanger 33. Thus, the heat exchanger 19 may also be used by providing closable openings 39, 40 after the supply air side, the air inlet 39 being opened and the outlet 40 which leads outwards closed during the day. At night, inlet 39 is closed and outlet 40 is opened. The fan 38 is not turned off and the valve 25 is set in a position where the flow path to bypass 41 is closed and the flow path to heat exchanger 19 is open. The fluid flow also through the heat exchanger 19, which usually almost doubles the heat supply surface.

Figury 1 i 2 przedstawiająjednostkę klimatyzacyjną, w której ogrzewanie, chłodzenie i odzysk ciepła są zintegrowane w jeden obieg wymiany ciepła. Naturalnie główna zasada wynalazku może być także stosowana wtedy, kiedy jednostka zawiera oddzielne wymienniki ciepła do ogrzewania, chłodzenia i/lub odzysku ciepła. Główna zasada może być zastosowana w odniesieniu do dowolnego wymiennika ciepła jednostki klimatyzacyjnej, albo nawet w jednostce lub w otworach 36-40 może być umieszczony pomocniczy wymiennik ciepła, jeśli wymienniki ciepła jednostki nie mają wystarczającej wydajności. Wszystkie te przykłady wykonania oraz połączenia wymienników na przykład równoległe albo szeregowe w sposób znany sam przez się są zawarte w wynalazku.Figures 1 and 2 show an air-conditioning unit in which heating, cooling and heat recovery are integrated into one heat exchange circuit. Naturally, the main principle of the invention can also be applied when the unit comprises separate heat exchangers for heating, cooling and / or heat recovery. The main principle may be applied to any heat exchanger of the air conditioning unit, or even an auxiliary heat exchanger may be located in the unit or in openings 36-40 if the unit's heat exchangers are not sufficiently efficient. All these embodiments and the connection of exchangers, for example in parallel or in series in a manner known per se, are included in the invention.

Figury 1 i 2 przedstawiają wymiennik ciepła 23 służący jako indywidualna jednostka klimatyzacyjna. Wymienniki ciepła wielu jednostek klimatyzacyjnych w strefie albo budynku mogą być naturalnie połączone, w celu utworzenia jednego dużego wymiennika ciepła. Zwłaszcza w małych instalacjach, wymiennik ciepła 23 może być całkowicie wyeliminowany, a płyn może być dostarczany z przewodu 33 bezpośrednio do obiegów jednostek klimatyzacyjnych. Figury 1 i 2 przedstawiają pojedynczy zbiornik 26. Często korzystne jest, na przykład pod względem wykorzystania przestrzeni, zastosowanie dwóch albo większej ilości mniejszych zbiorników, które mogą być połączone szeregowo albo na przykład równolegle, jako grupy wzajemnie połączone szeregowo. Zawory 35,25,29,14 i 7 sąprzedstawione jako zawory trójdrogowe. Naturalnie możliwe jest także zastosowanie zaworów dwudrogowych. Wszystkie rozwiązania podobne do tych, znane same przez się, są zawarte w wynalazku.1 and 2 show a heat exchanger 23 serving as an individual air-conditioning unit. The heat exchangers of a plurality of air conditioning units in a zone or building may be naturally linked to form one large heat exchanger. Especially in small installations, the heat exchanger 23 can be completely eliminated and the fluid can be supplied from the conduit 33 directly to the circuits of the air conditioning units. Figures 1 and 2 show a single vessel 26. It is often advantageous, for example in terms of space utilization, to use two or more smaller tanks which may be connected in series or for example in parallel as groups interconnected in series. Valves 35,25,29,14 and 7 are shown as 3-way valves. Of course, it is also possible to use two-way valves. All solutions similar to those known per se are included in the invention.

Temperatury obliczeniowe i wielkości przepływów być może będą musiały czasami być dobierane z różnych powodów w taki sposób, że system nie znajdzie się w równowadze termodynamicznej . Równowaga temperaturowa może być osiągnięta, na przykład, przez zespół przedstawiony na fig. 3, w którym część płynu płynącego w przewodzie prowadzącym do zbiornika 26 jest prowadzona przez zawór 42 do skraplacza 43, którym na fig. 3 jest chłodnia kominowa. Skraplacz 43 może być oczywiście dowolnym urządzeniem znanym samo przez się. Woda jest chłodzona w skraplaczu 43 i powraca za pomocąpompy 47 przewodem 44 do przewodu 16. Naturalnie możliwejest także czerpanie wody z przewodu 16 i jej powrót do przewodu 15, czerpanie jej z przewodu 13 i powrót do przewodu 15. W celu osiągnięcia równowagi wielkości przepływu, część płynu może powracać, na przykład, z przewodu 16 bezpośrednio do zbiornika.Design temperatures and flow rates may sometimes have to be selected for various reasons in such a way that the system will not be in thermodynamic equilibrium. Temperature equilibrium can be achieved, for example, by the assembly shown in Fig. 3, in which a portion of the fluid flowing in the conduit leading to the reservoir 26 is conducted through a valve 42 to a condenser 43, which in Fig. 3 is a cooling tower. The condenser 43 can of course be any device known per se. The water is cooled in the condenser 43 and returns by means of the pump 47 through line 44 to line 16. It is also possible, naturally, to draw water from line 16 and return it to line 15, draw it from line 13 and return it to line 15. In order to achieve balance of flow, some fluid may return, for example, from conduit 16 directly to the reservoir.

Figura 4 przedstawia przykład wykonania, w którym 45-stopniowa woda płynąca w przewodzie jest używana do wstępnego podgrzania gorącej wody wodociągowej. Całość albo część płynu płynącego w przewodzie 13 do zbiornika 26 jest prowadzona za pomocązaworu 42 do wy181 765 miennika wody wodociągowej 45, w którym podgrzewana jest woda płynąca w systemie wodociągowym 46. Przykład wykonania jest tani i prosty, oraz umożliwia zarówno odzysk znacznej ilości ciepła skraplania jak i zmniejszenie ilości wydalanej energii skraplania.Figure 4 shows an embodiment where 45 degree water flowing in the conduit is used to preheat the hot tap water. All or part of the fluid flowing in line 13 to reservoir 26 is led via valve 42 to tap water exchanger 45 in which the water flowing in the water system 46 is heated. The embodiment is cheap and simple, and allows both to recover a significant amount of condensation heat. as well as reducing the amount of condensation energy expelled.

Jeśli problemem jest wystarczająca ilość wody kondensacyjnej płynącej w przewodzie 15 i/lub objętość zbiornika 26, wymiennik ciepła 45 jest korzystnie tak ukształtowany i/lub zawór 42 tak regulowany, że temperatura wody w przewodzie 47 wynosi 20°C, to znaczy jest równa temperaturze wody powrotnej z systemu klimatyzacyjnego, a przewód 47 jest połączony z przewodem 15, a nie z przewodem 13. Naturalnie wtedy w obiegu płynu musi być dostarczona pompa.If the problem is a sufficient amount of condensation water flowing in line 15 and / or the volume of the tank 26, the heat exchanger 45 is preferably shaped and / or the valve 42 so regulated that the temperature of the water in line 47 is 20 ° C, i.e. equal to the temperature of the water. from the air conditioning system, and line 47 is connected to line 15 and not to line 13. Naturally then a pump must then be provided in the fluid circuit.

Zużycie wody wodociągowej zmienia się w dużym stopniu. Jeśli celem jest odzysk największej możliwej ilości energii, to wymiennik ciepła 45 musi posiadać pojemność magazynową. Może to być osiągnięte także poprzez umieszczenie prostego wymiennika wężownicowego w gorącej części zbiornika 26.Tap water consumption varies greatly. If the goal is to recover as much energy as possible, the heat exchanger 45 must have storage capacity. This can also be achieved by placing a simple coil exchanger in the hot part of the tank 26.

W pewnych przypadkach agregat absorpcyjny będzie musiał być używany okresowo, na przykład na wiosnę albo na jesieni, kiedy obciążenie chłodnicze budynku jest małe. Korzystnie problem ten jest rozwiązany poprzez używanie agregatu tylko w nocy i przechowywanie wody zimnej w zbiorniku 26. Podczas dnia agregat absorpcyjny nie pracuje i chłodzenie jest dostarczane przez wodę przechowywaną w zbiorniku. Tak więc jednostki klimatyzacyjne 18-25 i 35-41 nie muszą być używane, ponieważ przechowywana woda ma temperaturę 20°C.In some cases, the absorption chiller will have to be used periodically, for example in the spring or fall, when the cooling load of the building is low. Preferably, this problem is solved by using the aggregate only at night and storing cold water in the reservoir 26. During the day, the absorption aggregate is not operating and cooling is provided by the water stored in the reservoir. So the air conditioning units 18-25 and 35-41 do not need to be used as the stored water has a temperature of 20 ° C.

Możliwe jest także dostarczenie pomocniczego zbiornika dla wody powrotnej z systemów chłodzących budynku o temperaturze 20°C wytwarzanej pomiędzy okresami pracy i/lub dla wody o temperaturze 50 do 55°C wytwarzanej podczas okresu pracy, albo dla ich obu. Są one połączone za pomocą przewodu i zespołów regulacyjnych znanych same przez się, przy czym ukształtowania mogą się zmieniać na różne sposoby w zależności od wybranej strategii użytkowania. Wszystkie powyższe rozwiązania znane same przez się są zawarte w wynalazku.It is also possible to provide an auxiliary reservoir for the return water from the building cooling systems at a temperature of 20 ° C produced between operating periods and / or for water of 50 to 55 ° C produced during the operating period, or both. They are connected by means of a wire and peripheral regulating units, the configurations being able to vary in different ways depending on the chosen usage strategy. All the above known solutions are per se included in the invention.

Jak widać z powyższych przykładów, podstawowa idea wynalazku może być wdrożona w różnych przykładach wykonania. Zasadniczą cechą znamiennąjest to, że część całego ciepła kondensacyjnego wytwarzanego podczas dnia jest przechowywana w wodzie powrotnej systemu klimatyzacyjnego albo innego systemu, który wymaga mocy chłodzącej, oraz jest następnie uwalniana w nocy albo w innym okresie, kiedy nie ma zapotrzebowania na chłód, przy wykorzystaniu wymiennika ciepła systemu klimatyzacyjnego.As can be seen from the above examples, the basic idea of the invention can be implemented in various embodiments. The essential characteristic is that part of all condensation heat produced during the day is stored in the return water of the air conditioning system or other system that requires cooling power, and is then released at night or at some other time when there is no cooling demand using the heat exchanger. air conditioning system heat.

Powyższe przykłady wykonania nie mają być rozumiane jako ograniczające wynalazek, ale wynalazek może być całkiem swobodnie modyfikowany w zakresie zastrzeżeń patentowych. Jest więc oczywiste, że ukształtowanie według wynalazku i szczegóły ukształtowania nie muszą być dokładnie takie jak opisano w odniesieniu do rysunku, ale możliwe są także inne rodzaje rozwiązań. W powyższym opisie moc chłodnicza jest wytwarzana przez agregat absorpcyjny, ponieważ wtedy zalety sąnajwiększe. Jednak oczywiście wynalazek może być także stosowany w innych urządzeniach wytwarzających moc chłodniczą, które wytwarzają ciepło, które ma być skraplane.The above embodiments are not to be understood as limiting the invention, but the invention can be modified quite freely within the scope of the claims. It is therefore clear that the configuration according to the invention and the details of the configuration need not be exactly as described with reference to the drawing, but other types of solutions are also possible. In the above description, the cooling capacity is produced by the absorption chiller because then the advantages are greatest. However, of course, the invention is also applicable to other cooling power generating devices that generate the heat to be condensed.

181 765181 765

3838

FIG. 2FIG. 2

181 765181 765

FIG. 3FIG. 3

181 765181 765

FIG. 4FIG. 4

181 765181 765

FIG. 1FIG. 1

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 60 egzPublishing Department of the Polish Patent Office. Circulation 60 copies

Cena 4,00 zł.Price PLN 4.00.

Claims

Patent claims

1.A unit for generating cooling power for at least one building and for distributing this power to buildings by means of a circulating fluid in a piping system containing an absorption aggregate consisting of a boiler connected to an independent heat source, a condenser, evaporator and absorbent connected together, and an air-conditioning unit, characterized in that at least one reservoir (26) and at least one air-conditioning unit (18-25) are connected via lines (27, 28) to the absorption aggregate (5, 8, 9, 10); (35-39) using the wires (32,33).

2. The assembly according to p. The method of claim 1, characterized in that the tank (26) is connected via a conduit (13) to the absorber (10) of the absorption aggregate (5, 8, 9, 10).

3. The assembly according to p. A condenser (43) connected to the conduit (13) by means of a three-way valve (42) connected by a conduit (44) with a pump (47) to a conduit (16) leading from the condenser (8) of the absorption unit (5) , 8, 9, 10).

4. The assembly according to p. A heat exchanger (45) for tap water connected to the line (13) by means of a three-way valve (42),

5. The assembly according to p. A line (27) as claimed in claim 1, characterized in that the line (27) is connected by means of a three-way valve (29) to a line (33), the three-way valve (29) being connected to the outlet line from the evaporator (9) and the tank (26), and on the line (33) there is a three-way valve (14) connected at the same time by a pipe (15) to the condenser (8).

6. The assembly according to p. The air conditioning unit of claim 1, wherein the air conditioning unit (18-25); (35-39) is provided with at least one pattern of inlet openings (37, 36) and outlet openings (39, 40).