PL223235B1 - Kompaktowy oziębiacz cieczy małej mocy z chłodniczym obiegiem strumienicowym - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest kompaktowy oziębiacz cieczy małej mocy z chłodniczym obiegiem strumienicowym, znajdujący zastosowanie w klimatyzacji budynków mieszkalnych.

Klimatyzator dwublokowy z chłodniczym obiegiem strumienicowym znany jest z polskiego zgłoszenia patentowego nr 382808. Klimatyzator ma blok wewnętrzny, połączony instalacją rurową z blokiem zewnętrznym w postaci kolektora słonecznego, zamontowanego na zewnętrznej połaci dachowej budynku. Blok zewnętrzny wyposażony w strumienicowe urządzenie chłodnicze, składające się z rurowej wytwornicy pary napędowej, połączonej przewodem parowym poprzez strumienicę ze skraplaczem z wentylatorem, a przewodem cieczowym przez pompę wytwornicy ze skraplaczem. Pomiędzy strumienicę a przewód cieczowy jest włączony parowacz z elementem dławiącym. Ponadto parowacz jest połączony instalacją rurową, wyposażoną w pompę, z blokiem wewnętrznym, który stanowi lamelowy oziębiacz powietrza, współpracujący z wentylatorem, przetłaczającym powietrze z pomieszczenia.

Chłodnicze urządzenie strumienicowe znane z opisu patentowego USA nrUS8104308, daje możliwość klimatyzowania przestrzeni zarówno w trybie chłodzenia jak i pracy grzewczej. Urządzenie ma sprężarkę połączoną przez pierwszy zawór czterodrożny, dwa wymienniki i drugi zawór czterodrożny ze strumienicą. która poprzez skraplacz połączona jest z pierwszym zaworem czterodrożnym i jednocześnie ze sprężarką. Ponadto drugi zawór czterodrożny połączony jest z dyszą strumienicy.

Sposób ogrzewania lub chłodzenia pomieszczeń zależnie od pory roku znany jest z polskiego zgłoszenia patentowego nr 390862. Sposób dotyczy chłodzenia pomieszczeń w okresach letnich upałów przez adiabatyczne nawilżanie wprowadzanego do nich powietrza wentylacyjnego. Dzięki wymuszonemu przepływowi zarówno świeżego powietrza wentylacyjnego, jak też zużytego, zmieszanego ze spalinami, jako nośnik ciepła, przenoszonego do pomieszczeń, wykorzystywane jest świeże powietrze wentylacyjne. Sposób polega na tym, że z jednej strony świeże powietrze wentylacyjne, a z drugiej zużyte powietrze wentylacyjne, zmieszane ze spalinami, przetłaczane są wentylatorami przez system wymienników ciepła z cienkościennych płyt profilowanych, w których powietrze świeże ogrzewane jest kosztem ciepła powietrza, zużytego i spalin, przy czym zużyte powietrze wentylacyjne, zmieszane ze spalinami, jest ochładzane do 5°C, a jako palenisko wykorzystywany jest kominek opalany gazem lub olejem opałowym, usytuowany w jednym z pomieszczeń budynku.

Sposób i urządzenie do chłodzenia powietrza obiegowego znane są z polskiego opisu patentowego nr 201381. Chłodzenie powietrza obiegowego następuje w operacji wymiany ciepła z adiabatycznie schłodzonym powietrzem procesowym. W tym celu przewidziane jest pierwsze urządzenie do wymiany ciepła, które zasilane jest powietrzem obiegowym, jak również powietrzem procesowym. Urządzenie to posiada zespół do nawilżania, przy pomocy którego wodę wtryskuje się do powietrza procesowego, przez co dochodzi do adiabatycznego ochładzania powietrza procesowego oraz wymiany ciepła z powietrzem obiegowym i jego schłodzenia. Powietrze procesowe przed wprowadzeniem do pierwszego wymiennika ciepła oraz po wyjściu z niego kierowane jest do drugiego wymiennika ciepła, w którym ochłodzone powietrze procesowe odbiera ciepło od powietrza nieochłodzonego. Podwyższa to sprawność chłodniczą urządzenia.

Istota oziębiacza cieczy, według wynalazku polega na tym, że ma hermetyczny obieg zamknięty, w który włączona jest strumienica o dyfuzorze połączonym jednocześnie poprzez lamelowy skraplacz wentylatorowy, element dławiący i parowacz z wejściem komory ssania strumienicy oraz poprzez lamelowy skraplacz wentylatorowy, pompę kondensatu i wytwornicę pary z dyszą napędową strumienicy. Wejście parowacza połączone jest poprzez hermetyczną pompę parowacza ze zraszaczem parowacza umieszczonym nad wężownicą parownika podłączoną do wodnego obiegu chłodniczego. Wejście wytwornicy pary połączone jest poprzez hermetyczną pompę wytwornicy pary ze zraszaczem wytwornicy umieszczonym nad wężownicą wytwornicy podłączoną do cieplnego obiegu napędowego.

Korzystnie, elementem dławiącym jest rurka kapilarna lub zawór rozprężny.

Korzystnie, czynnikiem roboczym hermetycznego obiegu zamkniętego jest wysoko wrząca substancja palna, z grupy wyższych węglowodorów lub wysoko wrząca substancja palna, z grupy rozpuszczalników organicznych.

Korzystnie, parowacz wykonany jest w postaci zbiornika ciśnieniowego w kształcie walca, wewnątrz którego osadzona jest wężownica parownika wykonana z rury miedzianej oraz wytwornica pary wykonana jest w postaci zbiornika ciśnieniowego w kształcie walca, wewnątrz którego osadzona jest wężownicą wytwornicy wykonana z rury miedzianej.

PL 223 235 B1

Kompaktowy oziębiacz cieczy (chiller) małej mocy może być wykonany jako monoblok z obudową, wewnątrz której zabudowane są jego elementy składowe, przez co minimalizuje się niezbędną ilość czynnika roboczego w chłodniczym obiegu strumienicowym. Wykorzystanie substancji palnych w postaci węglowodorów wyższych lub rozpuszczalników organicznych, jako czynnika roboczego chłodniczego obiegu strumienicowego, które charakteryzują się wysoko położonym punktem krytyc znym, pozwala na uzyskanie szerokiego zakresu pracy urządzenia oraz wysokiej efektywności obiegu chłodniczego. Dodatkową zaletą oziębiacza cieczy z chłodniczym obiegiem strumienicowym jest możliwość zastosowania dowolnego źródła napędu cieplnego, w tym źródeł odnawialnych takich jak kolektory słoneczne lub pompy ciepła.

Przedmiot wynalazku jest objaśniony w przykładzie realizacji i na rysunku, który przedstawia kompaktowy oziębiacz cieczy małej mocy z chłodniczym obiegiem strumienicowym.

P r z y k ł a d 1

Kompaktowy oziębiacz cieczy małej mocy z chłodniczym obiegiem strumienicowym, ma herm etyczny obieg zamknięty z czynnikiem roboczym w postaci wysokowrzącej substancji palnej, z grupy wyższych węglowodorów, w który włączona jest strumienica 1 o dyfuzorze 1c połączonym jednocześnie poprzez lamelowy skraplacz wentylatorowy 2, element dławiący 3 stanowiący zawór rozprężny i parowacz 4 będący wymiennikiem odbierającym ciepło od ochładzanego medium, z wejściem kom ory ssania strumienicy 1b oraz poprzez lamelowy skraplacz wentylatorowy 2, pompę kondensatu 5 zapewniającą krążenie cieczy czynnika roboczego w obiegu strumienicowym, i wytwornicę pary 6 będącą źródłem wysokotemperaturowej pary napędowej, z dyszą napędową strumienicy 1 a. Wejście parowacza 4 połączone jest poprzez hermetyczną pompę parowacza 4a zapewniającą obieg czynnika roboczego wewnątrz wymiennika ciepła, ze zraszaczem parowacza 4b umieszczonym nad wężownicą parownika 4c podłączoną do wodnego obiegu chłodniczego 7, natomiast wejście wytwornicy pary 6 połączone jest poprzez hermetyczną pompę wytwornicy pary 6a zapewniającą obieg czynnika roboczego wewnątrz wymiennika ciepła, ze zraszaczem wytwornicy 6b umieszczonym nad wężownicą wytwornicy 6c podłączoną do cieplnego obiegu napędowego 8. Ponadto parowacz 4 wykonany jest w postaci zbiornika ciśnieniowego w kształcie walca, wewnątrz którego osadzona jest wężownica parownika 4c wykonana z rury miedzianej oraz wytwornica pary 6 wykonana jest w postaci zbiornika ciśnieniowego w kształcie walca, wewnątrz którego osadzona jest wężownica wytwornicy 6c wykonana z rury miedzianej.

P r z y k ł a d 2

Kompaktowy oziębiacz cieczy małej mocy z chłodniczym obiegiem strumienicowym, wykonany jak w przykładzie pierwszym z tą różnicą, że hermetyczny obieg zamknięty ma wypełniony czynnikiem roboczym w postaci wysoko wrzącej substancji palnej z grupy rozpuszczalników organicznych, a elementem dławiącym 3 jest rurka kapilarna.

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Kompaktowy oziębiacz cieczy małej mocy z chłodniczym obiegiem strumienicowym, wyposażony w strumienicę i lamelowy skraplacz wentylatorowy, który ma hermetyczny obieg zamknięty, w który włączona jest strumienica (1) o dyfuzorze (1 c) połączonym jednocześnie poprzez lamelowy skraplacz wentylatorowy (2), element dławiący (3) i parowacz (4) z wejściem komory ssania strum ienicy (1 b) oraz poprzez lamelowy skraplacz wentylatorowy (2), pompę kondensatu (5) i wytwornicę pary (6) z dyszą napędową strumienicy (1 a), znamienny tym, że wejście parowacza (4) połączone jest poprzez hermetyczną pompę parowacza (4a) ze zraszaczem parowacza (4b) umieszczonym nad wężownicą parownika (4c) podłączoną do wodnego obiegu chłodniczego (7), natomiast wejście wytwornicy pary (6) połączone jest poprzez hermetyczną pompę wytwornicy pary (6a) ze zraszaczem wytwornicy (6b) umieszczonym nad wężownicą wytwornicy (6c) podłączoną do cieplnego obiegu napędowego (8).
2. 2. Oziębiacz, według zastrz. 1, znamienny tym, że elementem dławiącym (3) jest rurka kapilarna.
3. 3. Oziębiacz, według zastrz. 1, znamienny tym, że elementem dławiącym (3) jest zawór rozprężny.
4. 4. Oziębiacz, według zastrz. 1, znamienny tym, że czynnikiem roboczym hermetycznego obiegu zamkniętego jest wysoko wrząca substancja palna, z grupy wyższych węglowodorów.

   PL 223 235 B1
5. 5. Oziębiacz, według zastrz. 1, znamienny tym, że czynnikiem roboczym hermetycznego obiegu zamkniętego jest wysokowrząca substancja palna, z grupy rozpuszczalników-organicznych.
6. 6. Oziębiacz, według zastrz. 1, znamienny tym, że parowacz (4) wykonany jest w postaci zbiornika ciśnieniowego w kształcie walca, wewnątrz którego osadzona jest wężownica parownika (4a) wykonana z rury miedzianej.
7. 7. Oziębiacz, według zastrz. 1, znamienny tym, że wytwornica pary (6) wykonana jest w postaci zbiornika ciśnieniowego w kształcie walca, wewnątrz którego osadzona jest wężownicą wytwornicy (6a) wykonana z rury miedzianej.