RU198970U1 - Бездроссельная теплонасосная установка с регенеративным теплообменником - Google Patents
Бездроссельная теплонасосная установка с регенеративным теплообменником Download PDFInfo
- Publication number
- RU198970U1 RU198970U1 RU2020114092U RU2020114092U RU198970U1 RU 198970 U1 RU198970 U1 RU 198970U1 RU 2020114092 U RU2020114092 U RU 2020114092U RU 2020114092 U RU2020114092 U RU 2020114092U RU 198970 U1 RU198970 U1 RU 198970U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- condenser
- evaporator
- heat exchanger
- refrigerant
- heat pump
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B29/00—Combined heating and refrigeration systems, e.g. operating alternately or simultaneously
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к теплотехнике и направлена на создание бездроссельной теплонасосной установки, содержащей конструктивную особенность, обеспечивающую перегрев газообразной и переохлаждение жидкой фракций рабочего тела для повышения энергоэффективности и надежности.Это достигается тем, что установка дополняется регенеративным теплообменником, установленным между контурами нагрева и охлаждения, обеспечивающим перегрев парообразного и переохлаждения жидкого хладагента, поступающего из испарителя и конденсатора соответственно.Полезная модель может быть использована для теплоснабжения, холодоснабжения, утилизации сбросной теплоты, трансформации температуры теплоносителя производственных и автономных объектов.
Description
Полезная модель относится к теплотехнике и может быть использована для теплоснабжения, холодоснабжения, утилизации сбросной теплоты, трансформации температуры теплоносителя производственных и автономных объектов.
Известна бездроссельная теплонасосная установка (RU №2614133, МПК F25B 29/00), содержащая два компрессора, испаритель, конденсатор и дополнительный резервуар. Компрессоры, испаритель и конденсатор образуют один контур, по которому циркулирует рабочее тело. В испарителе и конденсаторе происходит фазовый переход рабочего тела в зависимости от давлений, создаваемых компрессорами, что позволяет осуществлять независимое регулирование температур нагрева и охлаждения. Недостатком данного устройства является невозможность переохлаждения и перегрева рабочего тела в жидком и газообразном состоянии соответственно, что может спровоцировать гидравлический удар в компрессоре и протекание теплообменных процессов за пределами испарителя или конденсатора (в трубопроводах). Следствием недостатка является снижение энергоэффективности и надежности работы бездроссельной теплонасосной установки.
Задача полезной модели - создание бездроссельной теплонасосной установки, содержащей конструктивную особенность, обеспечивающую перегрев газообразной и переохлаждение жидкой фракций рабочего тела для повышения энергоэффективности и надежности.
Для обеспечения поставленной задачи конструкция бездроссельной теплонасосной установки дополняется регенеративным теплообменником.
Принцип действия теплонасосной установки основан на отдаче и поглощении теплоты рабочим агентом «хладагентом» при периодическом переходе его из одного агрегатного состояния в другое. Данное явление описывается обратным циклом Карно.
Бездроссельная теплонасосная установка состоит из конденсатора и испарителя с теплообменными камерами, регенеративного теплообменника, медных трубок, двух компрессоров, резервуара, заполненного хладагентом, и электрозадвижки.
Конденсатор предназначен для передачи тепловой энергии от хладагента к нагреваемому объекту или к окружающей среде, а также для перехода хладагента из газообразного состояния в жидкое состояние (конденсации), процесс которого неизбежен.
Испаритель предназначен для передачи тепловой энергии от источника тепла или охлаждаемого объекта к хладагенту, а также для перехода хладагента из жидкого состояния в газообразное состояние в результате его кипения.
Медные трубки предназначены для направленного движения хладагента, а также для поддержания необходимой разности давления внутри относительно давления снаружи.
Компрессор предназначен для создания разности давления в системе до и после его места установки, увеличивая или уменьшая его.
Резервуар предназначен для хранения хладагента, периодически наполняясь или опустошаясь, в зависимости от создаваемой компрессорами разности давлений и режимов работы электрозадвижки.
Электрозадвижка предназначена для запирания или отпирания медной трубки, соединяющей дополнительный резервуар с одним из контуров.
Регенеративный теплообменник необходим для перегрева парообразного и переохлаждения жидкого хладагента, поступающего из испарителя и конденсатора соответственно.
Для обеспечения эффективности работы теплонасосной установки (ТНУ), необходим выбор оптимального режима параметров (ТНУ) ее работы. Для определения оптимального режима необходимо выполнение ряда лабораторных исследований. Изменение параметров ТНУ требует изменения конструктивных особенностей (изменение массы хладагента, замена компрессора, замена дросселя, изменение числа рядов трубок в теплообменниках), что приводит к нецелесообразности применения ТНУ в условиях широкого изменения температур (например, резко-континентальный климат). Кроме того, оптимизация параметров одного из контуров (нагрева или охлаждения) приводит к зависимому изменению параметров другого контура, что приводит к невозможности подстройки ТНУ к оптимальной работе при изменении температур источника и потребителя тепловой энергии.
Сущность полезной модели поясняется схемой установки, представленной на чертеже (Фиг. 1.)
Полезная модель состоит из двух компрессоров 1, обеспечивающих перемещение заданных масс хладагента из зоны нагрева в зону охлаждения и обратно. Контур охлаждения включает в себя испаритель 3, представляющий теплообменник. С другой стороны установки расположен контур нагрева с конденсатором 2, представляющим из себя теплообменник. Для перегрева паров и переохлаждения жидкости между контурами нагрева и охлаждения установлен регенеративный теплообменник 4. К медной трубке, со стороны контура нагрева между регенеративным теплообменником 4 и компрессором 1 через электрозадвижку 6 подсоединен дополнительный резервуар 5, содержащий в себе хладагент.
Принцип работы бездроссельной ТНУ заключается в создании требуемых давлений хладагента в конденсаторе 2 и испарителе 3, для обеспечения регулирования температур нагрева и охлаждения, с возможностью регулирования мощности посредством изменения скорости перемещения хладагента производительностью компрессоров 1. Для повышения эффективности работы бездроссельной ТНУ используется регенеративный теплообменник 4, перегревающий пар и переохлаждающий жидкость. Для обеспечения стабильности регулирования параметров бездроссельной ТНУ в условиях постоянства внутреннего объема предусмотрен резервуар 5, сообщающийся с контуром ТНУ посредством электрозадвижки 6, что позволяет вытеснить лишнюю массу хладагента их ТНУ в резервуар 5 или компенсировать недостаток массы хладагента в ТНУ из резервуара 5.
Так, например, для увеличения температуры нагрева и/или снижения температуры охлаждения необходимо увеличить давление в конденсаторе 2 посредством открывания электрозадвижки 6 и увеличением производительности компрессора 1 между регенеративным теплообменником 4 и испарителем 3 и/или снижением производительности компрессора 1 между регенеративным теплообменником 4 и конденсатором 2. Таким образом, из резервуара 5 будет добавлена необходимая масса хладагента. При достижении требуемой массы хладагента в контуре бездроссельной ТНУ (с учетом требуемой докачки высвободившегося из резервуара 5 объема хладагента, давления в испарителе 3 и конденсаторе 2), необходимо закрыть электрозадвижку 6 и сравнять производительности компрессоров 1 до номинального значения после выравнивания давлений в испарителе 3 и конденсаторе 2 до начального уровня.
Для уменьшения температуры нагрева и/или снижения температуры охлаждения необходимо снизить давление в конденсаторе 2 посредством открывания электрозадвижки 6 и уменьшением производительности компрессора 1 между регенеративным теплообменником 4 и испарителем 3 и/или увеличением производительности компрессора 1 между регенеративным теплообменником 4 и конденсатором 2. Таким образом, в резервуар 5 будет удалена необходимая масса хладагента. При достижении требуемой массы хладагента в контуре бездроссельной ТНУ (с учетом требуемого удаления избыточной массы хладагента в резервуар 5, давления в испарителе 3 и конденсаторе 2), необходимо закрыть электрозадвижку 6 и сравнять производительности компрессоров 1 до номинального значения после выравнивания давлений в испарителе 3 и конденсаторе 2 до начального уровня.
Температурные параметры контура охлаждения (испаритель 3) и контура охлаждения (конденсатор 2) при закрытой электрозадвижке 6 регулируются зависимо друг от друга посредством изменения разности давлений в испарителе 3 и конденсаторе 2 за счет кратковременного изменения производительностей компрессоров 1 с последующим согласованием их производительностей по массе хладагента.
Использование полезной модели позволяет осуществлять нагрев и охлаждение газов, жидкостей и твердых тел, а также осушение воздуха и утилизацию теплоты с возможностью независимого регулирования температурных параметров контура нагрева и контура охлаждения с обеспечением оптимальной работы за счет применения регенеративного теплообменника. Использование бездроссельной теплонасосной установки с двумя компрессорами, регенеративным теплообменником и дополнительным резервуаром с хладагентом позволит расширить область применения таких систем в условиях континентального и резко континентального климата, где температура варьируется от -35 до+35 градусов Цельсия, и использование уже известных конструкций теплонасосных установок является экономически не оправданным. Установку подобного типа можно применять непосредственно во всех помещениях, где необходимо поддержание температуры на требуемом уровне без каких-либо малейших колебаний, связанных с изменением температурных параметров окружающей среды. Это позволит снизить затраты на нагрев, охлаждение, осушение и утилизацию теплоты, и повысить качественные показатели хранимой продукции, условий труда, а также места отдыха людей и животных.
Claims (1)
- Бездроссельная теплонасосная установка, состоящая из двух компрессоров, испарителя, конденсатора и дополнительного резервуара, отличающаяся тем, что установка дополняется регенеративным теплообменником, установленным между контурами нагрева и охлаждения, обеспечивающим перегрев парообразного и переохлаждения жидкого хладагента, поступающего из испарителя и конденсатора соответственно.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020114092U RU198970U1 (ru) | 2020-04-03 | 2020-04-03 | Бездроссельная теплонасосная установка с регенеративным теплообменником |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020114092U RU198970U1 (ru) | 2020-04-03 | 2020-04-03 | Бездроссельная теплонасосная установка с регенеративным теплообменником |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU198970U1 true RU198970U1 (ru) | 2020-08-05 |
Family
ID=71950256
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020114092U RU198970U1 (ru) | 2020-04-03 | 2020-04-03 | Бездроссельная теплонасосная установка с регенеративным теплообменником |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU198970U1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5265437A (en) * | 1990-11-26 | 1993-11-30 | Modine Manufacturing Co. | Automotive refrigeration system requiring minimal refrigerant |
RU2169319C1 (ru) * | 2000-05-25 | 2001-06-20 | Военный инженерно-космический университет им. А.Ф. Можайского | Анаэробная энергоустановка с двигателем стирлинга и водородосодержащим топливом |
RU2189544C2 (ru) * | 1998-12-30 | 2002-09-20 | Праксайр Текнолоджи, Инк. | Способ обеспечения искусственного охлаждения |
KR20100116892A (ko) * | 2009-04-23 | 2010-11-02 | 엘지전자 주식회사 | 공기조화기 |
RU2614133C1 (ru) * | 2016-03-17 | 2017-03-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный аграрный университет Северного Зауралья" (ФГБОУ ВО ГАУ Северного Зауралья) | Бездроссельная теплонасосная установка |
-
2020
- 2020-04-03 RU RU2020114092U patent/RU198970U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5265437A (en) * | 1990-11-26 | 1993-11-30 | Modine Manufacturing Co. | Automotive refrigeration system requiring minimal refrigerant |
RU2189544C2 (ru) * | 1998-12-30 | 2002-09-20 | Праксайр Текнолоджи, Инк. | Способ обеспечения искусственного охлаждения |
RU2169319C1 (ru) * | 2000-05-25 | 2001-06-20 | Военный инженерно-космический университет им. А.Ф. Можайского | Анаэробная энергоустановка с двигателем стирлинга и водородосодержащим топливом |
KR20100116892A (ko) * | 2009-04-23 | 2010-11-02 | 엘지전자 주식회사 | 공기조화기 |
RU2614133C1 (ru) * | 2016-03-17 | 2017-03-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный аграрный университет Северного Зауралья" (ФГБОУ ВО ГАУ Северного Зауралья) | Бездроссельная теплонасосная установка |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10634399B2 (en) | Cooling system with heat exchanger and evaporator | |
JPH07198221A (ja) | 作動流体サイクルと吸収サイクルを持つ多段装置並びにその動作の方法 | |
CN106152840B (zh) | 热管系统、制冷系统及其控制方法 | |
CN202522531U (zh) | 单管管外蒸发和冷凝传热性能测试装置 | |
CN102536510A (zh) | 馈能式热管换热装置 | |
JP2011080736A (ja) | 熱交換装置 | |
RU198970U1 (ru) | Бездроссельная теплонасосная установка с регенеративным теплообменником | |
US4307577A (en) | Air conditioning system making use of waste heat | |
KR101271602B1 (ko) | 흡수식 냉동시스템 | |
KR101237450B1 (ko) | 폐열수를 이용한 스팀 생산용 히트 펌프 시스템 | |
CN110579370B (zh) | 一种干度调配式换热器综合测试系统 | |
KR101210968B1 (ko) | 하이브리드 흡수식 공기조화시스템 | |
US3141307A (en) | Absorption refrigeration apparatus | |
RU2743472C1 (ru) | Абсорбционный кондиционер автомобиля | |
CN210719741U (zh) | 一种干度调配式换热器综合测试系统 | |
KR100997762B1 (ko) | 예냉 및 예열 기능을 구비한 온도조절 장치 | |
Titlov et al. | Improvement of operation modes of the evaporator of the absorption refrigerating unit | |
RU2614133C1 (ru) | Бездроссельная теплонасосная установка | |
BR112020026171A2 (pt) | sistema de arrefecimento de múltiplas cascatas | |
RU2758018C1 (ru) | Абсорбционный кондиционер автомобиля | |
NO168726B (no) | Innretning for transport av vaeske som kan kokes. | |
KR101608919B1 (ko) | 고효율 히트펌프 시스템 및 그 고효율 히트펌프 시스템의 과냉각 흡열량 보상장치 | |
RU2774934C2 (ru) | Метод теплопередачи между двумя или более средами и система для выполнения указанного метода | |
Chavan et al. | Exhaust Gas Heat Utilization for Air Conditioning | |
JPH0875285A (ja) | 冷暖房装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200910 |