RU1783257C

RU1783257C - Thermal pump plant

Info

Publication number: RU1783257C
Application number: SU904857339A
Authority: RU
Inventors: Григорий Петрович Васильев; Владимир Маркович Гатов; Геннадий Васильевич Зарубин; Вадим Рафаилович Данилов; Юрий Андреевич Гуляев; Евгений Донатович Коноваленко; Лаврентий Николаевич Ким; Иван Тимофеевич Атманов
Original assignee: Научно-Производственное Объединение "Инсолар"
Priority date: 1990-08-08
Filing date: 1990-08-08
Publication date: 1992-12-23

Abstract

Использование: дл гор чего водоснабжени жилых зданий. Сущность изобретени : воздух вентил тором 10 подают на последовательно установленные теплооб- менные поверхности испарител 2, конденсатора 6 и затем в жилое помещение. Хладагент из испарител 2 поступает в компрессор 1, сжимаетс в нем и нагреваетс , далее поступает в конденсатор 4, размещенный в верхней части бака-аккумул тора 8, в котором охлаждаетс до температуры конденсации. Из конденсатора 4 хладагент поступает в конденсатор 5, размещенный в средней части бака-аккумул тора 8, где частично конденсируетс . Попада в конденсатор 6 воздушного охлаждени , хладагент полностью конденсируетс , а затем перед поступлением в дроссель 3 переохлаждаетс в дополнительном конденсаторе 7, размещенном в нижней части бака- акуумул тора 8, холодной водой, поступающей в нижнюю часть бака-аккумул тора 8 из водопроводной сети и отводимой из верхней части бака 8 дл гор чего водоснабжени , 1 ил. со с k VJ оо со ю ел XIUse: for hot water supply to residential buildings. SUMMARY OF THE INVENTION: Air is supplied by a fan 10 to successively installed heat-exchange surfaces of an evaporator 2, a condenser 6, and then to a living room. The refrigerant from the evaporator 2 enters the compressor 1, is compressed in it and heated, then it enters the condenser 4 located in the upper part of the accumulator tank 8, in which it is cooled to the condensation temperature. From the condenser 4, the refrigerant enters the condenser 5 located in the middle of the storage tank 8, where it partially condenses. Once in the air-cooled condenser 6, the refrigerant is completely condensed, and then, before entering the choke 3, it is supercooled in an additional condenser 7 located in the lower part of the accumulator tank 8, with cold water entering the lower part of the accumulator tank 8 from the water supply network and drained from the top of the tank 8 for hot water, 1 sludge. so with k VJ oo so you ate XI

Description

Изобретение относитс к теплоснабжению , а более конкретно к теплонасосному гор чему водоснабжению, и может быть использовано дл гор чего водоснабжени жилых зданий и коттеджей.The invention relates to a heat supply, and more particularly to a heat pump hot water supply, and can be used for hot water supply to residential buildings and cottages.

Известна теплонасосна установка, содержаща холодильный циркул ционный контур с компрессором, испарителем воздушного нагревани , дросселем и размещенными в баке-аккумул торе последовательно сверху в них теплообменхьТми поверхност ми форконденсатора, конденсатора и переохладител жидкости.A known heat pump installation comprising a refrigeration circulation circuit with a compressor, an air-heating evaporator, a choke and heat exchangers located successively on top of them in the accumulator tank with the surfaces of the condenser, condenser and liquid supercooler.

Недостатком данной теплонасосной установки вл ютс повышенные энергозатраты гор чего водоснабжени индивидульного бытового потребител , использующей низкогготенциальную энергию внутреннего воздуха данного помещени , из-за невозможности срабатывать излишнюю теплоту конденсации и при фиксированной теплообменной поверхности переохладител отсутствует возможность снижени температуры переохлаждени жидкого хладагента. Кроме этого, быстрое охлаждение воздуха в помещении уменьшает врем работы теплонасосной установки, что требует б,ольшого количества циклов включени и отключени компрессора, привод щее к снижению надежности теплонасосной установки в работе.The disadvantage of this heat pump installation is the increased energy consumption of hot water supply for an individual household consumer using the low potential energy of the indoor air in this room, due to the inability to operate the excessive heat of condensation and with a fixed heat exchange surface of the subcooler, it is not possible to lower the supercooling temperature of the liquid refrigerant. In addition, rapid cooling of the air in the room reduces the operating time of the heat pump installation, which requires b, a large number of compressor on and off cycles, which reduces the reliability of the heat pump installation in operation.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату вл етс теплонасосна установка, содержаща последовательно установленные компрессор, конденсатор вод ного охлаждени , разме- щенный в баке-аккумул торе, конденсатор воздушного охлаждени , дроссель и испаритель , обогреваемый воздушным потоком, направл емым затем в конденсатор, образующие циркул ционный контур. « Недостатком данной теплонасосной ус- тзновки вл етс сравнительно низка эффективность , что обусловлено большими потер ми при расширении хладагента в дросселе.The closest in technical essence and the achieved result is a heat pump installation comprising a compressor in series, a water-cooled condenser located in a storage tank, an air-cooled condenser, a choke and an evaporator heated by an air stream, which is then sent to the condenser, forming a circulation loop. “The disadvantage of this heat pump installation is the relatively low efficiency, which is due to the large losses during expansion of the refrigerant in the choke.

Целью изобретени вл етс повышение эффективности теплонасосной установ- .An object of the invention is to increase the efficiency of a heat pump installation.

На чертеже изображена принципиальна схема теплонасосной установки.The drawing shows a schematic diagram of a heat pump installation.

Теплонасосна установка содержит последовательно установленные в холодильном контуре компрессор 1, испаритель 2, обогреваемый воздушным потоком, дроссель 3, конденсатор вод ного охлаждени 4 с дополнительной теплообменной поверхностью 5, конденсатор воздушного охлаждени 6, дополнительный конденсатор 7, вход которого сообщен с выходом конденсатора Бездушного охлаждени , а выход - с дросселем. Конденсатор вод ного охлаждени 4, дополнительна теплообменна поверхность 5 и дополнительный конденсаторThe heat pump installation includes a compressor 1, an evaporator 2, heated by air flow, a choke 3, a water-cooled condenser 4 with an additional heat-exchange surface 5, an air-cooled condenser 6, an additional condenser 7, the input of which is connected to the output of the Soul-free condenser, sequentially installed in the refrigeration circuit; and the output is with a throttle. Water-cooled condenser 4, additional heat exchange surface 5 and additional condenser

7 последовательно сверху вниз размещены в баке-аккумул торе 8 дл хранени гор чей воды, корпус которого теплоизолирован тепловой изол цией 9. Конденсатор воздушного охлаждени 6 совмещен с испари0 телем 2. Принудительна подача воздуха через испаритель 2 и часть конденсатора воздушного охлаждени осуществл етс вентил тором 10.7 are sequentially placed from top to bottom in the storage tank 8 for storing hot water, the casing of which is thermally insulated with thermal insulation 9. The air-cooled condenser 6 is combined with the evaporator 2. The forced air supply through the evaporator 2 and part of the air-cooled condenser is carried out by the fan 10.

Теплонасосна установка работает сле5 дующим образом.The heat pump installation operates as follows.

Воздух, используемый в качестве низко- потенциального источника теплоты,подаетс вентил тором 10 из вентил ционной шахты, чердака, кухни и др. в испаритель 2,The air used as a low-potential heat source is supplied by the fan 10 from the ventilation shaft, attic, kitchen, etc. to the evaporator 2,

0 где он передает теплоту хладагенту тепло- насосного контура, вызыва его кипение. После испарител 2 воздух поступает на теплообменную поверхность конденсатора воздушного охлаждени 6, котора совме5 щена с испарителем 2, и отбирает теплоту от хладагента. Хладагент из испарител 2 в виде пара поступает в компрессор 1, где сжимаетс с повышением температуры. После сжати хладагент поступает в конденса0 тор вод ного охлаждени 4, размещенный в верхней части бака-аккумул тора 8, в котором охлаждаетс до температуры конденсации , отдава теплоту воде и обеспечива ее нагревание до температуры, требуемой дл 0 where it transfers heat to the coolant of the heat pump circuit, causing it to boil. After the evaporator 2, air enters the heat exchange surface of the air-cooled condenser 6, which is combined with the evaporator 2, and removes heat from the refrigerant. The refrigerant from the evaporator 2 in the form of steam enters the compressor 1, where it is compressed with increasing temperature. After compression, the refrigerant enters the water-cooled condenser 4 located in the upper part of the accumulator tank 8, in which it is cooled to the condensation temperature, transferring heat to the water and ensuring its heating to the temperature required for

5. гор чего водоснабжени . Из конденсатора вод ного охлаждени 4 хладагент поступает в дополнительную теплообменную поверхность конденсатора 5, размещенного в средней части бака-аккумул тора 8, где хла0 дагент частично конденсируетс , нагрева воду перед поступлением ее в зону размещени теплообменной поверхности кондек сатора вод ного охлаждени 4. В теплообменной поверхности конденсатора5. hot water supply. From the water-cooled condenser 4, the refrigerant enters the additional heat-exchange surface of the condenser 5 located in the middle part of the accumulator tank 8, where the refrigerant partially condenses, heating the water before it enters the zone of placement of the heat-exchanging surface of the water-cooling condenser 4. In the heat-exchanging capacitor surface

5 воздушного охлаждени 6 происходит полна конденсаци хладагента, который затем поступает в дополнительный конденсатор 7. В дополнительном конденсаторе 7, размещенном в нижней части бака-аккумул тора5 of air cooling 6, complete condensation of the refrigerant takes place, which then enters the additional condenser 7. In the additional condenser 7, located at the bottom of the storage tank

0 8, происходит переохлаждение хладагента холодной водой, поступающей в нижнюю часть бака-аккумул тора 8 из водопроводной сети, а затем, после расширени хладагента в дросселе 3 он возвращаетс в0 8, the refrigerant is supercooled with cold water, which enters the lower part of the accumulator tank 8 from the water supply network, and then, after the expansion of the refrigerant in the choke 3, it returns to

5 испаритель 2. Водопроводна вода, пройд все ступени нагревани в баке-аккумул торе , выходит из него в верхней части и направл етс на гор чее водоснабжение.5, evaporator 2. Tap water, having gone through all the stages of heating in the storage tank, exits from it in the upper part and is directed to the hot water supply.

Предложенна схема теплонасосной установки обеспечивает снижение энергозатрат процесса гор чего водоснабжени индивидуального бытового потребител , поскольку конденсатор воздушного охлаждени позвол ет срабатывать излишнюю теплоту перегрева и конденсации, а дополнительный конденсатор позвол ет при фиксированной теплообменной поверхности переохладител снизить температуру переохлаждени жидкого агента. Кроме этого, совмещение испарител и части теплообменной поверхности конденсатора позвол ет ограничитьс одним вентил тором, при этом посто нна работа испарител обеспечивает посто нную работу воздушного конденсатора, позвол не усложн ть автоматизацию теплонасосной установки.The proposed scheme of the heat pump installation provides a reduction in the energy consumption of the hot water supply process for an individual household consumer, since the air-cooled condenser allows the excessive heat of overheating and condensation to be triggered, and the additional condenser allows for the fixed temperature of the supercooler to reduce the supercooling temperature of the liquid agent. In addition, the combination of the evaporator and part of the heat-exchanging surface of the condenser allows one fan to be limited, while the constant operation of the evaporator ensures the constant operation of the air condenser, and does not complicate the automation of the heat pump installation.

Claims

The claims

A heat pump installation comprising a sequentially installed compressor. a water-cooled condenser housed in a storage tank, an air-cooled condenser, a choke and an evaporator heated by an air stream then directed to the condenser.

forming a circulation circuit, characterized in that, in order to increase efficiency, it is equipped with an additional capacitor installed in the storage tank, the input of which is communicated

with the output of the cooling condenser, and the output with a choke