PL68603Y1 - Pompa ciepła - Google Patents

Description

Opis wzoru

Przedmiotem wzoru użytkowego jest pompa ciepła służąca do uzyskania ciepłej wody użytkowej oraz ciepłej wody do ogrzewania domów, zwłaszcza domów pasywnych, energooszczędnych czerpiąca energię cieplną z gruntu. Z polskiego zgłoszenia wynalazku numer P.389781 znana jest geotermalna pompa ciepła o zamkniętym układzie czynnika ziębniczego zawiera wymiennik ciepła-skraplacz mający budowę płytową, wymiennik ciepła-przedskraplacz umieszczony przed wymiennikiem ciepła-skraplaczem, zawór 3-drogowy oraz pompę obiegową ciepłej wody użytkowej, przy czym górne źródło pompy ciepła podzielone jest na dwa obiegi, jeden - grzewczy odbierający ciepło ze skraplacza i drugi - ciepłej wody użytkowej odbierający ciepło ze skraplacza oraz ciepło przegrzania par czynnika ziębniczego z przedskraplacza o wyższym parametrze temperaturowym niż podstawowy obieg grzewczy. Wymienniki ciepła pracują w trybie przeciwprądowym. Wymiennik ciepła-parownik lub wymiennik ciepła--przedskraplacz mają budowę płytową. Pompa obiegowa ciepłej wody użytkowej ma regulowaną wydajność.

Celem wzoru użytkowego jest opracowanie konstrukcji pompy ciepła o zamkniętym układzie czynnika ziębniczego pozyskiwanego z gruntu, która zapewnia jednoczesne uzyskanie ciepłej wody oraz pozwala wykorzystać uzyskaną ciepłą wodę do ogrzewania budynków energooszczędnych, zwłaszcza pasywnych.

Pompa ciepła o zamkniętym układzie czynnika ziębniczego pozyskiwanego z gruntu do ogrzewania ciepłej wody użytkowej i wody do centralnego ogrzewania, według wzoru użytkowego, charakteryzuje się tym, że ma walcowy zbiornik zaopatrzony w środku w wężownicę, którego zewnętrzny izolowany cieplnie płaszcz ma nawinięty wokół jego obwodu rurowy aluminiowy skraplacz połączony z parownikiem w postaci wymiennika płytowego i sprężarką wyposażoną w rozprężny zawór. Skraplacz, parownik, sprężarka i zawór rozprężny tworzą układ chłodniczy pompy ciepła.

Przedmiot wzoru użytkowego został przedstawiony na załączonym rysunku, na którym pokazano w ujęciu schematycznym zestawienie poszczególnych elementów tworzących układ funkcjonalny pompy ciepła oraz zewnętrzny układ.

Jak pokazano na rysunku pompa ciepła ma zbiornik 1 wody zaopatrzony wewnątrz w stalową wężownicę 2. Zbiornik 1 od zewnątrz ma warstwę izolacji termicznej w postaci twardej pianki tworzącej płaszcz 3. Na obwodzie płaszcza 3 nawinięta jest wężownica tworząca rurowy aluminiowy skraplacz 4, który jest elementem układu chłodniczego w skład którego wchodzą elementy tworzące obieg termodynamiczny w postaci parownika 5, sprężarki 6 i zaworu rozprężnego 7.

Pompa ciepła według wzoru użytkowego służy do zamiany za pomocą dostarczanej z zewnątrz energii elektrycznej niskotemperaturowej energii gruntu na użytkową energię cieplną umożliwiającą podgrzanie wody umieszczonej w zbiorniku 1. W układzie chłodniczym krąży czynnik chłodniczy, który posiada zdolność wrzenia w niskich temperaturach. Po uruchomieniu pompy ciepła w jej układzie zachodzą cztery procesy, na które składa się proces odbioru ciepła z gruntu, zwanego dolnym źródłem i który to odbiór ciepła realizuje zewnętrzny układ 8, proces sprężania czynnika w sprężarce 6 w skutek czego wzrasta ciśnienie wewnętrzne oraz energia wewnętrzna, powodując proces oddania ciepła w rurowym aluminiowym skraplaczu 4, a następnie proces przekazania ciepła do zbiornika 1_ w wyniku czego następuje rozprężenie czynnika chłodniczego, które zachodzi w zaworze rozprężnym 7.

Pompa ciepła za pomocą rurowego aluminiowego skraplacza 4 nawiniętego na zewnętrz zbiornika Λ_ zaizolowanego twardą pianką płaszcza 3 ogrzewa ciepłą wodę użytkową do temperatury ok. 55°C, a następnie za pomocą stalowej wężownicy 2 umieszczonej wewnątrz zbiornika 1_ odbiera ciepło, które następnie przekazywane jest do obiegu ogrzewania domu, przy czym zbiornik 1. zaopatrzony jest w elektryczną grzałkę 12. Przekazanie ciepła następuje za pomocą obiegowej pompy 9. W celu zapewnienia optymalnej temperatury dla ogrzewania domu zastosowano zawór mieszający 10, natomiast do napełniania i odpowietrzania kolektorów geotermalnych służy zestaw 1_1.