RU2080529C1 - Heat pump installation - Google Patents

Heat pump installation Download PDF

Info

Publication number
RU2080529C1
RU2080529C1 RU9494018863A RU94018863A RU2080529C1 RU 2080529 C1 RU2080529 C1 RU 2080529C1 RU 9494018863 A RU9494018863 A RU 9494018863A RU 94018863 A RU94018863 A RU 94018863A RU 2080529 C1 RU2080529 C1 RU 2080529C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
evaporator
coolant
heat
absorber
injector
Prior art date
Application number
RU9494018863A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94018863A (en
Inventor
Сергей Ильич Богословский
Original Assignee
Сергей Ильич Богословский
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Ильич Богословский filed Critical Сергей Ильич Богословский
Priority to RU9494018863A priority Critical patent/RU2080529C1/en
Publication of RU94018863A publication Critical patent/RU94018863A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2080529C1 publication Critical patent/RU2080529C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/62Absorption based systems

Landscapes

  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)

Abstract

FIELD: heating and cooling of rooms with constantly operating ventilation system. SUBSTANCE: installation has heat exchanger 1, evaporator 4, injector-absorber 6, pressure-separator tank 9 and liquid pump 7. Evaporator 4 and injector-absorber 6 are connected by at least one capillary tube 5. Evaporator 4 is made in form of three spaces and is filled with porous medium 16. EFFECT: enlarged operating capabilities. 6 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к теплонасосным установкам, базирующимся на абсорбционных агрегатах, в частности к установкам для отопления и охлаждения помещений с постоянно действующей вентиляцией. The invention relates to heat pump installations based on absorption units, in particular to installations for heating and cooling rooms with permanent ventilation.

В основу работы всех тепловых насосов заложены термодинамическое состояние и параметры, определяющие это состояние: температура, давление, удельный объем, энтальпия и энтропия. The work of all heat pumps is based on the thermodynamic state and the parameters that determine this state: temperature, pressure, specific volume, enthalpy and entropy.

Работа всех тепловых насосов заключается в том, что тепло изотермически подводится при низкой температуре и изометрически отводится при высокой температуре. Сжатие и расширение производится при постоянной энтропии, а работа производится от внешнего двигателя. The work of all heat pumps is that heat is isothermally supplied at low temperature and isometrically removed at high temperature. Compression and expansion is carried out at constant entropy, and work is done from an external engine.

Тепловой насос можно охарактеризовать как умножитель тепла, использующий низкопотенциальное тепло различных тепловыделяющих сред, таких как окружающий воздух, грунт, грунтовые и сточные воды и т.п. A heat pump can be described as a heat multiplier that uses low-grade heat from various heat-generating media, such as ambient air, soil, ground and waste water, etc.

В настоящее время известно множество различных тепловых насосов с различными рабочими телами. Такое разнообразие вызвано существующими ограничениями использования того или иного вида теплового насоса, которые накладываются не только техническими проблемами, но также законами природы. Currently, there are many different heat pumps with different working fluids. Such a variety is caused by the existing restrictions on the use of one or another type of heat pump, which are imposed not only by technical problems, but also by the laws of nature.

Наиболее распространенными являются насосы с механической компрессией пара, затем насосы с абсорбционным циклом и двойным циклом Ренкина. The most common are pumps with mechanical vapor compression, then pumps with an absorption cycle and a double Rankine cycle.

Насосы с механической компрессией не находят широкого использования в виду необходимости наличия сухого пара, что вызвано особенностями механики большинства компрессоров. Попадание жидкости вместе с паром на вход компрессора может повредить его клапаны, а поступление большого количества жидкости в компрессор может вообще вывести его из строя. Pumps with mechanical compression do not find widespread use in view of the need for dry steam, which is caused by the mechanical features of most compressors. If liquid enters the compressor inlet, along with steam, it can damage its valves, and the flow of large amounts of liquid into the compressor can damage it altogether.

Наиболее широко используются насосы абсорбционного типа. Процесс работы абсорбционных установок основан на последовательном осуществлении термохимических реакций поглощения рабочего агента абсорбентом, а затем освобождения (десорбции) абсорбента от рабочего агента. The most widely used are absorption type pumps. The process of absorption plants is based on the sequential implementation of thermochemical reactions of absorption of the working agent by the absorbent, and then the release (desorption) of the absorbent from the working agent.

Как правило, рабочим агентом в абсорбционных установках служит вода либо иные растворы, способные поглощаться абсорбентом, в качестве абсорбентов могут быть использованы соединения и растворы, легко поглощающие рабочее тело: аммиак (NH3), серный ангидрит (SO2), двуокись углерода (CO2), едкий натр (NaOH), едкий калий (KOH), хлористый кальций (CACl2) и т.д.As a rule, water or other solutions that can be absorbed by the absorbent serve as a working agent in absorption plants; compounds and solutions that easily absorb the working medium can be used as absorbents: ammonia (NH 3 ), sulfuric anhydrite (SO 2 ), carbon dioxide (CO 2 ), sodium hydroxide (NaOH), potassium hydroxide (KOH), calcium chloride (CACl 2 ), etc.

Известна, например, теплонасосная установка (авт. св. СССР N 1270499, кл. F 25 B 15/02, 29/00, 1986), содержащая абсорбционный холодильный агрегат с контуром хладагента, конденсатор, переохлодитель, испаритель, дефлегматор и регенеративный теплообменник, а также контур отопительной воды, проходящей через конденсатор, линию вентиляционного воздуха, проходящую последовательно через абсорбер и переохладитель, контур отопительной воды выполнен замкнутым и в него дополнительно включен дефлегматор. Установка дополнительно содержит двухполостной теплообменник -переохладитель, который одной полостью включен в контур хладагента между переохладителем и испарителем, а другой- в линию вентиляционного воздуха перед абсорбером. A heat pump installation (ed. St. USSR N 1270499, class F 25 B 15/02, 29/00, 1986), comprising an absorption refrigeration unit with a refrigerant circuit, a condenser, a subcooler, an evaporator, a reflux condenser and a regenerative heat exchanger, is known as well as the heating water circuit passing through the condenser, the ventilation air line passing sequentially through the absorber and the supercooler, the heating water circuit is closed and an additional reflux condenser is included. The installation additionally contains a two-cavity heat exchanger — a supercooler, which is included in one cavity in the refrigerant circuit between the supercooler and the evaporator, and the other in the ventilation air line in front of the absorber.

Описанная установка громоздка и металлоемка, так как имеет узлы и системы, работающие при повышенном давлении. Кроме того, достижения высоких энергетических показателей в известной установке используют в качестве теплоносителя аммиак и его водные растворы, которые являются ядовитыми и коррозионно агрессивными. The described installation is cumbersome and metal-consuming, as it has components and systems operating at elevated pressure. In addition, the achievement of high energy performance in the known installation use ammonia and its aqueous solutions, which are poisonous and corrosive, as a heat carrier.

Наиболее эффективны теплонасосные установки абсорбционно-инжекторного типа. The most efficient heat pump units are of the absorption-injection type.

Известна тепловая установка (авт. св. СССР N 87623, кл. F 25 B 15/04, 1949), включающая генератор аммиачного пара (испаритель), заполненного высококонцентрированным водоаммиачным раствором, с расположенным внутри него змеевиком из стальных труб, в который подается пар низкого давления, служащий для испарения аммиака, абсорберы высокого давления (инжекторы), насосы, трубчатую систему тепла, генератор высокого пара, подогреватель конденсата пара низкого давления, охладитель, служащий одновременно подогревателем. Known thermal installation (ed. St. USSR N 87623, class F 25 B 15/04, 1949), including an ammonia steam generator (evaporator) filled with a highly concentrated water-ammonia solution, with a coil of steel pipes located inside it, into which steam is supplied low pressure, used for the evaporation of ammonia, high pressure absorbers (injectors), pumps, a tubular heat system, a high steam generator, a low pressure steam condensate heater, a cooler serving as a heater at the same time.

Описанная установка позволяет повысить давление пара при высоком значении термического коэффициента полезного действия за счет того, что абсорбер установки имеет инжекторы, служащие для повышения давления, полученного в генераторе аммиачного пара, с помощью подаваемого насосом из генератора обедненного раствора. The described installation allows you to increase the vapor pressure at a high value of the thermal efficiency due to the fact that the absorber of the installation has injectors that serve to increase the pressure obtained in the ammonia steam generator using the depleted solution supplied by the pump from the generator.

Однако в описанной установке используют агрессивные среды, что требует использования специальных материалов высокой коррозионной стойкости. Это значительно удорожает установку. However, the described installation uses aggressive media, which requires the use of special materials with high corrosion resistance. This greatly increases the cost of installation.

Целью изобретения является создание упрощенной, экологически безвредной, экономичной установки, имеющей высокие энергетические характеристики. The aim of the invention is to create a simplified, environmentally friendly, economical installation with high energy characteristics.

Эта задача решается тем, что теплонасосная установка, содержащая теплообменник, испаритель, инжектор-абсорбер, жидкостной насос, напорно-разделительный бачок, испаритель и инжектор-абсорбер, которые согласно изобретению, соединены между собой по меньшей мере одним капилляром, а испаритель выполнен трехполостным, одна полость которого соединена с теплообменником линией вентиляционного воздуха, другая заполнена теплоносителем, разделенные полостью вакуума, подключенной к инжектору-абсорберу, причем испаритель содержит пористое тело, размещенное одновременно во всех указанных полостях. This problem is solved in that the heat pump installation comprising a heat exchanger, an evaporator, an injector-absorber, a liquid pump, a pressure separation tank, an evaporator and an injector-absorber, which according to the invention are interconnected by at least one capillary, and the evaporator is made of a three-cavity, one cavity of which is connected to the heat exchanger by a line of ventilation air, the other is filled with coolant, separated by a vacuum cavity connected to the absorber injector, the evaporator containing a porous body, p Placed simultaneously in all of the indicated cavities.

Исполнение в установке связи между испарителем и инжектором-абсорбером в виде термодинамически прерывной системы, соединенной по меньшей мере одним капилляром, позволяет вести процесс получения тепла в области, далекой от термодинамического равновесия, что значительно интенсифицирует тепломассообмен в рассматриваемой системе. Execution of the connection between the evaporator and the injector-absorber in the form of a thermodynamically discontinuous system connected by at least one capillary allows the process of heat generation to be carried out in a region far from thermodynamic equilibrium, which significantly intensifies heat and mass transfer in the system under consideration.

Можно соединить испаритель и инжектор-абсорбер несколькими капиллярами. You can connect the evaporator and injector-absorber with several capillaries.

Это усилит эффект тепломассообмена в рассматриваемой системе. This will enhance the effect of heat and mass transfer in the system under consideration.

Исполнение испарителя с тремя независимыми, разделенными полостями и с пористым телом, размещенным одновременно во всех трех полостях, позволяет образовывать развитую поверхность массообмена между теплоносителем и воздухом (примерно 100-10000 см2 в 1 см3), за счет чего внутри пористого тела происходит интенсивное испарение теплоносителя и насыщение им воздуха, сопровождающееся большим поглощением тепла, поступающего из тепловыделяющей среды.The design of the evaporator with three independent, separated cavities and with a porous body located simultaneously in all three cavities allows the formation of a developed mass transfer surface between the coolant and air (approximately 100-10000 cm 2 in 1 cm 3 ), due to which intense the evaporation of the coolant and its saturation of air, accompanied by a large absorption of heat coming from the heat-generating medium.

Целесообразно, чтобы капилляр имел диаметр, равный длине свободного пробега молекул теплоносителя в паровой фазе при остаточном давлении, создаваемым инжектором-абсорбером, и температуре, равной температуре жидкого теплоносителя, и длину, равную 10-105 диаметров капилляра.It is advisable that the capillary has a diameter equal to the mean free path of the coolant molecules in the vapor phase at the residual pressure created by the injector-absorber, and a temperature equal to the temperature of the coolant, and a length equal to 10-10 5 capillary diameters.

Это обеспечивает интенсивный массоперенос теплоносителя в направлении только от испарителя к инжектору-абсорберу. This provides intensive mass transfer of the coolant in the direction only from the evaporator to the injector-absorber.

Пористое тело целесообразно выполнить из пор двух видов, поверхность одних из которых смачивается, а других не смачивается теплоносителем. It is advisable that the porous body be made of pores of two types, the surface of some of which is wetted, while the other is not wetted by the coolant.

В этом случае пористое тело проницаемо одновременно для жидкости и воздуха и позволит образовывать более развитую поверхность массообмена между теплоносителем и воздухом внутри пористого тела. Это значительно интенсифицирует процесс испарения. Скорость испарения в испарителе описанной выше конструкции с пористым телом достигает величины, приближенной к скорости испарения в абсолютном вакууме. In this case, the porous body is permeable simultaneously to liquid and air and will allow the formation of a more developed mass transfer surface between the coolant and the air inside the porous body. This greatly intensifies the evaporation process. The evaporation rate in the evaporator of the above-described construction with a porous body reaches a value close to the evaporation rate in absolute vacuum.

Целесообразно к испарителю подвести по меньшей мере одну тепловую трубу, один конец которой разместить в пористом теле, а другой в тепловыделяющей среде, например в грунте. It is advisable to bring at least one heat pipe to the evaporator, one end of which is placed in a porous body, and the other in a heat-generating medium, for example, in soil.

Это позволит интенсифицировать теплообмен между испарителем и тепловыделяющей средой. This will intensify the heat transfer between the evaporator and the heat-generating medium.

Патрубок отвода газо-паровой смеси напорно-разделительного бачка можно соединить с теплообменником, который является одновременно в описанной установке и конденсатором. The outlet pipe of the gas-vapor mixture in the pressure-separating tank can be connected to a heat exchanger, which is both in the described installation and a condenser.

Это обеспечит подогрев, а следовательно, и понижение влажности вентиляционного воздуха, засасываемого в испаритель из окружающей среды, тем самым интенсифицируя процесс испарения теплоносителя в испарителе. This will provide heating and, consequently, a decrease in the humidity of the ventilation air drawn into the evaporator from the environment, thereby intensifying the process of evaporation of the coolant in the evaporator.

Напорно-разделительный бачок целесообразно соединить с теплообменником, который является одновременно в описанной установке и конденсатором. It is advisable to connect the pressure-separating tank with a heat exchanger, which is both in the described installation and a condenser.

Это обеспечит подогрев, а следовательно, и понижение влажности вентиляционного воздуха, засасываемого в испаритель из окружающей среды, тем самым интенсифицируя процесс испарителя теплоносителя в испарителе. This will provide heating and, consequently, a decrease in the humidity of the ventilation air sucked into the evaporator from the environment, thereby intensifying the process of the coolant evaporator in the evaporator.

Полость испарителя, заполненную теплоносителем, можно соединить с теплообменником линией конденсата теплоносителя. The evaporator cavity filled with the coolant can be connected to the heat exchanger by the condensate line of the coolant.

Это позволит избежать потерь теплоносителя с парогазовой смесью, отделенной в напорно-разделительном бачке, и обеспечит постоянное восполнение теплоносителя в испарителе. This will allow to avoid losses of the coolant with the vapor-gas mixture separated in the pressure-separation tank, and will provide constant replenishment of the coolant in the evaporator.

На фиг.1 изображена схема предлагаемой теплонососной установки; на фиг.2 испаритель с размещенным в нем пористым телом и тепловой трубой. Figure 1 shows a diagram of the proposed heat pump installation; in Fig.2 an evaporator with a porous body and a heat pipe placed therein.

Заявляемая теплонасосная установка содержит теплообменник 1 (фиг.1) с патрубками 2, 3 соответственно подачи вентиляционного воздуха и воздушно-паровой смеси, испаритель 4, соединенный с теплообменником 1 газожидкостной линией 5, представляющей собой две раздельные трубы, и с инжектором-абсорбером с капилляром 7, подключенным к всасывающей линии инжектора-абсорбера. Капилляр должен иметь диаметр, равный длине свободного пробега молекул теплоносителя в паровой фазе при остаточном давлении, созданном в инжекторе-абсорбере 6, и температуре, равной температуре жидкого теплоносителя. Длина капиллярной линии должна иметь 10-105 диаметра капилляра. Инжектор-абсорбер 6 установлен на напорной линии жидкостного насоса 8 и соединен с напорно-разделительным бачком 9, заполненным на 2/3 его объема жидким теплоносителем. Напорно-разделительный бачок соединен линией 10 с теплообменником 1 через патрубок 3 и линией 2, предназначенной для отвода жидкого теплоносителя, с нагревательными приборами 12, которые подключены к всасывающей линии жидкостного насоса 7.The inventive heat pump installation comprises a heat exchanger 1 (Fig. 1) with nozzles 2, 3, respectively, for supplying ventilation air and an air-steam mixture, an evaporator 4 connected to heat exchanger 1 by a gas-liquid line 5, which is two separate pipes, and with an injector-absorber with a capillary 7 connected to the suction line of the injector-absorber. The capillary should have a diameter equal to the mean free path of the coolant molecules in the vapor phase at the residual pressure created in the injector-absorber 6, and a temperature equal to the temperature of the liquid coolant. The length of the capillary line should have 10-10 5 diameter of the capillary. The injector-absorber 6 is installed on the pressure line of the liquid pump 8 and is connected to the pressure-separating tank 9, filled to 2/3 of its volume with a liquid coolant. The pressure separation tank is connected by a line 10 to a heat exchanger 1 through a pipe 3 and a line 2, designed to drain the heat-transfer fluid, with heating devices 12, which are connected to the suction line of the liquid pump 7.

Испаритель 4 выполнен из трех независимых полостей 13, 14 и 15 (фиг.2). Полость 13 соединена с трубой подачи воздуха из теплообменника. Полость 15 заполнена жидким теплоносителем и соединена с трубой подачи конденсата теплоносителя из теплообменника 1, являющегося и конденсатором пара теплоносителя. Это позволяет избежать потерь теплоносителя с газо-паровой смесью, которая отделяется от жидкого теплоносителя в напорно-разделительном бачке 9. Полость 14 соединена посредством капиллярной линии 7 с всасывающей линией инжектора-абсорбера 6, внутри испарителя 4 размещено пористое тело 16, выполненное в виде толстостенного цилиндра, содержащего два вида пор - поверхность одного вида пор хорошо смачивается теплоносителем, поверхность другого вида пор не смачивается теплоносителем, но является проницаемой для воздуха. Материал для пористого тела подбирают в зависимости от теплоносителя, которым может быть любая неагрессивная жидкость с температурой кипения при давлении 1 атм не выше 150oC, например вода, спирты, эфиры, углеводороды и их смеси, состоящие из двух, трех и более компонентов, взаимно растворимых. Теплоноситель выбирают в зависимости от того, какое помещение требуется обогревать установкой, от климатических условий и других факторов.The evaporator 4 is made of three independent cavities 13, 14 and 15 (figure 2). The cavity 13 is connected to the air supply pipe from the heat exchanger. The cavity 15 is filled with a liquid coolant and connected to a pipe for supplying a condensate of a coolant from a heat exchanger 1, which is also a condenser of a coolant vapor. This avoids the loss of coolant with a gas-vapor mixture, which is separated from the coolant in the pressure separation tank 9. The cavity 14 is connected via a capillary line 7 to the suction line of the injector-absorber 6, a porous body 16 is placed inside the evaporator 4, made in the form of a thick-walled a cylinder containing two types of pores - the surface of one type of pore is well wetted by the coolant, the surface of another type of pore is not wetted by the coolant, but is permeable to air. The material for the porous body is selected depending on the coolant, which can be any non-aggressive liquid with a boiling point at a pressure of 1 atm not higher than 150 o C, for example water, alcohols, ethers, hydrocarbons and their mixtures, consisting of two, three or more components, mutually soluble. The coolant is selected depending on which room you want to heat the installation, from climatic conditions and other factors.

Пористое тело 16 размещено внутри испарителя таким образом, что его поверхности соприкасаются со всеми тремя указанными полостями. The porous body 16 is placed inside the evaporator in such a way that its surfaces are in contact with all three of the indicated cavities.

К испарителю 4 подведена тепловая труба 17, один конец которой размещен в пористом теле 16, а другой в тепловыделяющей среде, например грунте. Тепловых труб может быть несколько, что усилит подвод тепла из теплосодержащей среды к испарителю и усилит тем самым процесс испарения теплоносителя. A heat pipe 17 is connected to the evaporator 4, one end of which is placed in the porous body 16, and the other in a heat-generating medium, for example, soil. There may be several heat pipes, which will enhance the supply of heat from the heat-containing medium to the evaporator and thereby enhance the process of evaporation of the coolant.

Теплонасосная установка работает следующим образом. Heat pump installation operates as follows.

Воздух из атмосферы через патрубок 3 подачи воздуха за счет разрежения, созданного инжектором-абсорбером в испарителе 4, засасывает в теплообменник 1 и посредством газожидкостной линии 5 по трубе воздуха поступает в камеру 13 испарителя 4. Внутри пористого тела 16 происходит интенсивное испарение теплоносителя и насыщение его парами воздуха. При этом поглощается тепло тепловыделяющей среды, например грунта, которое подводится в испаритель посредством тепловых труб 17. Скорость испарения теплоносителя внутри пористого тела достигает величины, сравнимой со скоростью испарения в абсолютном вакууме 0,3 г/см3•c, что соответствует тепловому потоку 0,75 Вт/см2 пористого тела.Air from the atmosphere through the air supply pipe 3 due to the vacuum created by the injector-absorber in the evaporator 4, is sucked into the heat exchanger 1 and enters the chamber 13 of the evaporator 4 through a gas-liquid line 5 inside the porous body 16 and the coolant is intensively evaporated and saturated. vapor of air. In this case, heat of a heat-generating medium, for example soil, is absorbed, which is supplied to the evaporator by means of heat pipes 17. The rate of evaporation of the coolant inside the porous body reaches a value comparable to the rate of evaporation in absolute vacuum of 0.3 g / cm 3 • s, which corresponds to a heat flux of 0 75 W / cm 2 of the porous body.

Воздух, насыщенный парами теплоносителя, по капилляру 7 засасывается в инжектор-абсорбер 6, сюда же жидкостным насосом 8 из нагревательных приборов 12 под напором подается теплоноситель и смешивается с паро-воздушной смесью, образуя эмульсию, представляющую собой пузырьки воздуха и теплоносителя. При этом происходит поглощение парообразной влаги жидкостью с выделением тепла, эквивалентного поглощенному в испарителе теплу. Выделенное тепло расходуется на нагрев теплоносителя. The air saturated with coolant vapors is sucked through the capillary 7 into the injector-absorber 6, and the coolant is supplied with a liquid pump 8 from the heating devices 12 under pressure and mixed with the vapor-air mixture, forming an emulsion, which is air and coolant bubbles. In this case, the vaporous moisture is absorbed by the liquid with the release of heat equivalent to the heat absorbed in the evaporator. The generated heat is spent on heating the coolant.

Образованная в инжекторе-абсорбере 6 эмульсия поступает в напорно-разделительный бачок 9, где происходит разделение ее на воздухо-паровую смесь и жидкий теплоноситель. Из напорно-разделительного бачка 9 нагретый теплоноситель поступает самотеком в нагревательные приборы 12 и вновь на всасывающую линию жидкостного насоса 8, завершая таким образом цикл жидкого теплоносителя. The emulsion formed in the injector-absorber 6 enters the pressure separation tank 9, where it is separated into an air-steam mixture and a liquid coolant. From the pressure-separating tank 9, the heated coolant flows by gravity to the heating devices 12 and again to the suction line of the liquid pump 8, thus completing the liquid coolant cycle.

Воздухо-паровая смесь из напорно-разделительного бачка 9 по линии 10 за счет небольшого избыточного давления, созданного в напорно-разделительном бачке 9, поступает в теплообменник 1 через патрубок 3. В теплообменнике 1 происходит нагрев засасываемого атмосферного воздуха и конденсация паров теплоносителя, которые раздельно поступают в испаритель 4. The air-steam mixture from the pressure-separating tank 9 through line 10 due to the small excess pressure created in the pressure-separating tank 9, enters the heat exchanger 1 through the pipe 3. In the heat exchanger 1, the intake air is heated and the heat carrier vapor is condensed, which are separately enter the evaporator 4.

Таким образом, заявляемая теплонасосная установка отличается высокими энергетическими характеристиками, без использования агрессивных, экологически вредных теплоносителей, что делает ее безопасной в эксплуатации. Thus, the inventive heat pump installation is characterized by high energy characteristics, without the use of aggressive, environmentally harmful coolants, which makes it safe to operate.

В качестве теплоносителя может использоваться вода. Для обогрева помещений, зданий в суровых климатических условиях испаритель можно заполнять легкокипящим теплоносителем для более интенсивного испарения, а по отопительной системе можно пропускать воду. Для обогрева, например, гаражей, когда не требуется даже в зимнее время постоянного его обогрева, целесообразно использовать в качестве теплоносителя спирты или растворы, имеющие низкую температуру замерзания, что предотвратит размерзание системы во время отключения установки. Water can be used as a heat carrier. To heat rooms, buildings in harsh climatic conditions, the evaporator can be filled with low-boiling coolant for more intensive evaporation, and water can be passed through the heating system. For heating, for example, garages, when it is not required even in winter to constantly heat it, it is advisable to use alcohols or solutions having a low freezing temperature as a coolant, which will prevent the system from freezing during shutdown of the installation.

Использование неагрессивных нагревательных теплоносителей исключает необходимость применения специальных материалов и сплавов при изготовлении установки. Часть узлов установки, такие как напорно-разделительный бачок, соединительные трубопроводы можно выполнять из пластмасс, резины и других неметаллических материалов, что позволит значительно снизить металлоемкость. The use of non-aggressive heating fluids eliminates the need for special materials and alloys in the manufacture of the installation. Some units of the installation, such as a pressure separation tank, connecting pipelines can be made of plastics, rubber and other non-metallic materials, which will significantly reduce the metal consumption.

Установка технически проста в исполнении и эксплуатации, не требует больших энергозатрат. Installation is technically simple in execution and operation, does not require large energy costs.

Тепловыделяющий узел компактен и может быть размещен на небольшой площади и может быть использована как для отопления больших помещений, зданий, так и небольших построек, а также гаражей, а при работе в холодильном цикле для охлаждения подвалов в летнее время. The fuel assembly is compact and can be placed on a small area and can be used both for heating large rooms, buildings, and small buildings, as well as garages, and when working in the refrigeration cycle to cool basements in the summer.

Возможность широкого выбора вида теплоносителя позволяет использование установки в любых климатических условиях. The possibility of a wide choice of the type of coolant allows the use of the installation in any climatic conditions.

Все это определяет дешевизну установки, безопасность ее эксплуатации и доступность для большого числа потребителей. All this determines the cheapness of the installation, the safety of its operation and availability for a large number of consumers.

Claims (6)

1. Теплонасосная установка, содержащая теплообменник, испаритель, инжектор-абсорбер, жидкостной насос, напорно-разделительный бачок, отличающаяся тем, что установка снабжена линией вентиляционного воздуха, по меньшей мере одним капилляром и пористым телом, а испаритель выполнен трехполостным, одна полость которого соединена с теплообменником линией вентиляционного воздуха, другая заполнена теплоносителем и третья вакуумированная полость подключена к инжектору -абсорберу, при этом пористое тело размещено во всех трех полостях, а испаритель и инжектор-абсорбер соединены между собой по меньшей мере одним капилляром. 1. A heat pump installation comprising a heat exchanger, an evaporator, an injector-absorber, a liquid pump, a pressure separation tank, characterized in that the installation is equipped with a ventilation air line, at least one capillary and a porous body, and the evaporator is made of a three-cavity, one cavity of which is connected with a heat exchanger with a line of ventilation air, the other is filled with a coolant and the third evacuated cavity is connected to an absorber injector, while the porous body is placed in all three cavities, and the vapor Tel injector absorber and are interconnected by at least one capillary. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что капилляр имеет диаметр, равный длине свободного пробега молекул теплоносителя в паровой фазе при остаточном давлении, созданном в инжекторе-абсорбере, и температуре, равной температуре окружающей среды, а длина капилляра равна 10 105 его диаметра.2. Installation according to claim 1, characterized in that the capillary has a diameter equal to the mean free path of the coolant molecules in the vapor phase at a residual pressure created in the injector-absorber and a temperature equal to the ambient temperature, and the length of the capillary is 10 10 5 its diameter. 3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что пористое тело образовано порами двух видов, поверхность одних из которых смачивается, а других не смачивается теплоносителем. 3. Installation according to claim 1, characterized in that the porous body is formed by pores of two types, the surface of some of which is wetted, while the other is not wetted by the coolant. 4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что к испарителю подведена по меньшей мере одна тепловая труба, один конец которой размещен в пористом теле, а другой в тепловыделяющей среде. 4. Installation according to claim 1, characterized in that at least one heat pipe is connected to the evaporator, one end of which is placed in a porous body, and the other in a heat-generating medium. 5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что напорно-разделительный бачок соединен с теплообменником. 5. Installation according to claim 1, characterized in that the pressure separation tank is connected to a heat exchanger. 6. Установка по п.1, отличающаяся тем, что снабжена линией конденсата теплоносителя, с помощью которой полость испарителя, заполненная теплоносителем, связана с теплообменником. 6. Installation according to claim 1, characterized in that it is equipped with a condensate line of a coolant, with which an evaporator cavity filled with a coolant is connected to a heat exchanger.
RU9494018863A 1994-05-25 1994-05-25 Heat pump installation RU2080529C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU9494018863A RU2080529C1 (en) 1994-05-25 1994-05-25 Heat pump installation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU9494018863A RU2080529C1 (en) 1994-05-25 1994-05-25 Heat pump installation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94018863A RU94018863A (en) 1996-01-20
RU2080529C1 true RU2080529C1 (en) 1997-05-27

Family

ID=20156324

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU9494018863A RU2080529C1 (en) 1994-05-25 1994-05-25 Heat pump installation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2080529C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 87623, кл. F 25 В 15/04, 1949. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Vasiliev et al. Solar-gas solid sorption refrigerator
US4345440A (en) Refrigeration apparatus and method
CN112664418A (en) Closed ocean temperature difference energy power generation system
JPH0423185B2 (en)
CN114322354A (en) Absorption type circulating refrigeration system and process thereof
RU2080529C1 (en) Heat pump installation
JP2013040726A (en) Device with heater
JPS5835361A (en) Hot-water supply device
JPH0113023B2 (en)
Fedosov et al. Approximate calculation of a theoretical cycle of a vapor-compression freon loop in an air heat pump
JPH08121911A (en) Absorption refrigerating machine utilizing engine exhaust heat
Wang et al. Adsorption heat pump using an innovative coupling refrigeration cycle
CN109269146B (en) Vacuum refrigerating system using Knudsen pump
WO2019214605A1 (en) Water source heat pump
CN201402002Y (en) Vehicle-mounted absorption cooling system
RU2366821C1 (en) Heat-pipe axial engine
CN2211050Y (en) Waste-heat refrigrating circulation device
Takeshita et al. Residential gas-fired absorption heat pump based on R22-DEGDME pair. Part 2 design, computer simulation and testing of a prototype
Özvarış et al. Comparison of the Membrane-based Desorber and Plate Heat Exchanger Desorber for Solar Assisted Absorption Refrigeration Systems
RU2371612C1 (en) Heat-tube pump
AU2009241162A1 (en) Heat exchanger and air conditioning system
Chavan et al. Exhaust Gas Heat Utilization for Air Conditioning
US3015221A (en) Pump in absorption refrigeration machine
WO2002077546A1 (en) Heat pump, and heat pump system
RU2269076C2 (en) Method and device for absorption-diffusion refrigeration unit operation