RU2490560C2 - Device and method for air heating, air cooling and ventilation of rooms - Google Patents

Device and method for air heating, air cooling and ventilation of rooms Download PDF

Info

Publication number
RU2490560C2
RU2490560C2 RU2009136079/06A RU2009136079A RU2490560C2 RU 2490560 C2 RU2490560 C2 RU 2490560C2 RU 2009136079/06 A RU2009136079/06 A RU 2009136079/06A RU 2009136079 A RU2009136079 A RU 2009136079A RU 2490560 C2 RU2490560 C2 RU 2490560C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
air
ammonia
ventilation
rooms
entrance
Prior art date
Application number
RU2009136079/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009136079A (en
Inventor
Василий Иванович Мазий
Original Assignee
Василий Иванович Мазий
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 Василий Иванович Мазий filed Critical Василий Иванович Мазий
Priority to RU2009136079/06A priority Critical patent/RU2490560C2/en
Publication of RU2009136079A publication Critical patent/RU2009136079A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2490560C2 publication Critical patent/RU2490560C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

FIELD: ventilation.
SUBSTANCE: device and method for air heating, air cooling and ventilation of rooms with the help of electric energy of centrifugal air pumps, an ammonia thermal pump, a controlled motor, heat exchangers, radiators, a controlled reduction valve, reversible electric motors, thermal controllers, pressure relays. In the mode of air heating and ventilation of rooms the ammonia thermal pump (ATP), while NH3 is boiling, it collects heat from air of rooms, and discharges air of rooms into atmosphere with temperature equal to atmosphere temperature. In the mode of air cooling and ventilation of rooms the ATP during NH3 collects heat from atmospheric air, and cooled air is discharged into rooms.
EFFECT: invention provides fresh air and permanent climate of rooms.
4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение «Устройство и способ воздушного отопления воздушного охлаждения и вентиляции помещений» относится к области энергетики и может использоваться в жилищно-коммунальном хозяйстве.The invention "Device and method for air heating, air cooling and ventilation of premises" relates to the field of energy and can be used in housing and communal services.

Для отопления и охлаждения: жилых помещений, железнодорожных вокзалов, станций метро, вагонов пассажирских поездов, квартир жителей города и села.For heating and cooling: residential premises, railway stations, metro stations, passenger train cars, apartments of residents of the city and village.

Известны электрические приборы для подогрева воздуха помещений, известны кондиционеры для охлаждения воздуха помещений. Основной их недостаток состоит в том, что они используют тепло, которое вырабатывает электрический ток, поэтому их КПД не может быть больше единицы.Known electrical appliances for heating indoor air, known air conditioners for cooling indoor air. Their main disadvantage is that they use heat, which produces electric current, so their efficiency cannot be more than one.

В изобретении «Устройство и способ воздушного отопления воздушного охлаждения и вентиляции помещений» используется энергия электрического тока не непосредственно для выработки тепла, а используется для привода аммиачного теплового насоса (АТН), который отнимает тепло от воздуха, добавляет к этому теплу тепло от сжатия паров аммиака и передает это суммарное тепло помещению.In the invention, “Device and method for air heating of air cooling and ventilation of rooms”, the energy of electric current is not used directly to generate heat, but is used to drive an ammonia heat pump (ATH), which takes away heat from air, adds heat from compression of ammonia vapor to this heat and transfers this total heat to the room.

При этом в режиме воздушного отопления и вентиляции помещений аммиачный компрессор отнимает тепло от атмосферного наружного воздуха, а в режиме охлаждения и вентиляции помещений, аммиачный компрессор отнимает тепло от воздуха самих помещений.At the same time, in the air heating and ventilation mode, the ammonia compressor takes away heat from the outside air, and in the cooling and ventilation mode, the ammonia compressor takes away heat from the air of the rooms themselves.

В первом случае тепло подается в помещения, во втором случае тепло выводится из помещений.In the first case, heat is supplied to the premises, in the second case, heat is removed from the premises.

Экономия электроэнергии в «Устройстве и способе воздушного отопления воздушного охлаждения и вентиляции помещений» определяется коэффициентом теплопроизводительности аммиачного теплового насоса «β» и коэффициентом эффективности производства электроэнергии «ηэ» который составляет в лучшем случае не более ηэ=0,4.The energy saving in the “Device and method for air heating of air cooling and ventilation of rooms” is determined by the coefficient of heat productivity of the ammonia heat pump “β” and the coefficient of efficiency of electricity production “η e ” which is at best no more than η e = 0.4.

Таким образом коэффициент эффективности «Устройства и способа воздушного отопления воздушного охлаждения и вентиляции помещений» рассчитывается по формуле ηот=βηэ, и при β≥2,5 ηот≥1,0.Thus, the efficiency coefficient of the “Device and method for air heating of air cooling and ventilation” is calculated by the formula η from = βη e , and with β≥2.5 η from ≥1.0.

На фиг.1 изображена кинематическая схема «Устройства и способа воздушного отопления воздушного охлаждения и вентиляции помещений», где:Figure 1 shows the kinematic diagram of the "Device and method for air heating, air cooling and ventilation", where:

1 - помещение1 - room

2 - заборник атмосферного воздуха при воздушном отоплении и вентиляции помещений2 - air intake for air heating and ventilation

3 - центробежный нагнетатель подачи воздуха в воздушно-аммиачный радиатор (4)3 - centrifugal supercharger for air supply to the air-ammonia radiator (4)

4 - воздушно-аммиачный радиатор4 - air-ammonia radiator

5 - выходное сопло нагретого воздуха помещений5 - output nozzle of heated room air

6 - заборник воздуха помещений воздушного отопления6 - air intake of air heating rooms

7 - центробежный нагнетатель подачи воздуха в воздушно-аммиачный радиатор (16)7 - centrifugal supercharger for air supply to the air-ammonia radiator (16)

8 - аммиачно-воздушный теплообменник охлаждения воздуха8 - ammonia-air heat exchanger air cooling

9 - выходное сопло воздушного отопления, установленное на выходе из помещений9 - output nozzle of air heating installed at the exit from the premises

10 - аммиачный компрессор АТН10 - ammonia compressor ATN

11 - аммиачно-воздушный теплообменник11 - ammonia-air heat exchanger

12 - ресивер (сборник) жидкого аммиака12 - receiver (collection) of liquid ammonia

13 - управляемый редукционный клапан13 - controlled pressure reducing valve

14 - реверсивный электродвигатель управления редукционным клапаном (13)14 - reversible electric motor for reducing valve control (13)

15 - термореле атмосферного воздуха в системе воздушного отопления помещений15 - thermal relay in the air heating system

16 - воздушно-аммиачный радиатор16 - air-ammonia radiator

17 - электродвигатель17 - electric motor

18 - реверсивное термореле включения и отключения электродвигателя (17)18 - reversible thermal relay for turning on and off the electric motor (17)

19 - заборник атмосферного воздуха при воздушном охлаждении и вентиляции помещений19 - air intake for air cooling and ventilation

20 - запорный вентиль, отключения и включения воздушного охлаждения помещений, на входе в центробежный нагнетатель (7)20 - shutoff valve, turning off and on the air cooling of the premises, at the inlet to the centrifugal supercharger (7)

21 - запорный вентиль, отключения и включения воздушного отопления помещений, на входе в центробежный нагнетатель (7)21 - shutoff valve, turning off and on the air heating of rooms, at the inlet to a centrifugal supercharger (7)

22 - запорный вентиль, включения и отключения воздушного отопления помещений, на выходе из аммиачно-воздушного теплообменника (8)22 - shut-off valve, turning on and off the air heating of the premises, at the outlet of the ammonia-air heat exchanger (8)

23 - запорный вентиль, включения и отключения воздушного охлаждения помещений, на выходе из воздушно-аммиачного теплообменника (16)23 - shutoff valve, turning on and off the air cooling of the premises, at the outlet of the air-ammonia heat exchanger (16)

24 - выходное сопло воздушного охлаждения и вентиляции помещений, установленное в помещении24 - output nozzle for air cooling and ventilation installed in the room

25 - заборник воздуха помещений при воздушном охлаждении и вентиляции помещений25 - indoor air intake for air cooling and ventilation

26 - запорный вентиль, включения и отключения воздушного охлаждения и вентиляции помещений, на входе в центробежный нагнетатель (3)26 - shutoff valve, turning on and off the air cooling and ventilation of the premises, at the inlet to the centrifugal supercharger (3)

27 - запорный вентиль, включения и отключения воздушного отопления и вентиляции помещений, на входе в центробежный нагнетатель (3)27 - shutoff valve, turning on and off the air heating and ventilation of the premises, at the entrance to the centrifugal supercharger (3)

28 - запорный вентиль, включения и отключения воздушного отопления и вентиляции помещений, на выходе из воздушно-аммиачного радиатора (4)28 - shut-off valve, turning on and off air heating and ventilation of premises, at the exit from the air-ammonia radiator (4)

29 - запорный вентиль, включения и отключения воздушного охлаждения и вентиляции помещений, на выходе из воздушно-аммиачного радиатора (4)29 - shutoff valve, turning on and off the air cooling and ventilation of the premises, at the exit of the air-ammonia radiator (4)

30 - выходное сопло воздушного охлаждения и вентиляции помещений установленное на выходе из помещений30 - output nozzle for air cooling and ventilation installed at the exit from the premises

31 - реостат управления оборотами электродвигателя (17)31 - rheostat control the speed of the electric motor (17)

32 - реверсивный электродвигатель управления реостатом (31)32 - reversible electric motor controlling the rheostat (31)

33 - термореле воздушного охлаждения помещений установленное в атмосферном воздухе.33 - a room air-cooling thermal relay installed in the air.

34 - реле давления установленное в аммиачно-воздушном теплообменнике (11)34 - pressure switch installed in an ammonia-air heat exchanger (11)

35 - реле давления установленное в аммиачно-воздушном теплообменнике (8).35 - pressure switch installed in an ammonia-air heat exchanger (8).

На фиг.2 изображен термодинамический цикл аммиачного теплового насоса в координатах абсолютная температура (Т К) в функции энтропии ( S к к к г o

Figure 00000001
).Figure 2 shows the thermodynamic cycle of an ammonia heat pump in coordinates absolute temperature (T K) as a function of entropy ( S to to to g o
Figure 00000001
)

Где: линия а-к - начало кипения аммиака. Точка «к» точка критическая параметров аммиака.Where: line ak - the beginning of the boiling of ammonia. Point "k" point is a critical parameter of ammonia.

линия к-б - линия конца кипения аммиака.line kb is the line of the end of boiling ammonia.

линия 1-2 - адиабата сжатия паров NH3 line 1-2 - adiabat of vapor compression NH 3

линия 2-3 - изотерма (изобара) конденсации паров NH3 line 2-3 - isotherm (isobar) of vapor condensation NH 3

линия 3-2 - адиабата расширения аммиакаline 3-2 - ammonia expansion adiabat

линия 4-1 - изотерма (изобара) кипения NH3 line 4-1 - isotherm (isobar) boiling NH 3

S2 - энтропия точки «2»S 2 - the entropy of the point "2"

S3 - энтропия точки «3»S 3 - the entropy of the point "3"

Работа «Устройства и способа воздушного отопления воздушного охлаждения и вентиляции помещений» в режиме отопления и вентиляции помещенийWork "Devices and methods for air heating, air cooling and ventilation of rooms" in the heating and ventilation of rooms

(см. кинематическую схему «режим отопления» фиг.1(а), 2(а).(see the kinematic diagram "heating mode" of Fig.1 (a), 2 (a).

В этом случае запорные вентили (20) (23) (26) и (29) закрываются, а запорные вентили (21) (22) (27) и (28) открываются.In this case, the shutoff valves (20) (23) (26) and (29) are closed, and the shutoff valves (21) (22) (27) and (28) are opened.

Кинематическая схема «Устройства и способа воздушного отопления, воздушного охлаждения и вентиляция помещения»Kinematic scheme "Devices and methods for air heating, air cooling and ventilation of a room"

(см. Фиг.1)(see Figure 1)

Заборник атмосферного воздуха (2) связан с входом в центробежный нагнетатель (3), выход из которого связан с входом в воздушно-аммиачный радиатор (4) выход из которого связан с выходным соплом нагретого воздуха помещений (5); далее: заборник воздуха помещений (6) связан центробежным нагнетателем (7) выход из которого связан с входом в воздушно-аммиачный радиатор (16) выход из которого связан с выходным соплом (9); далее выход аммиачного компрессора (10) связан с входом в аммиачно-воздушный теплообменник (11), выход из которого связан с входом в управляемый редукционный клапан (13) выход из которого связан с входом в аммиачно-воздушный теплообменник (8) выход из которого связан с входом в аммиачный компрессор (10); далее: в режиме воздушного охлаждения и вентиляции помещений заборник атмосферного воздуха (19) связан с центробежным нагнетателем (7) выход из которого связан с воздушно-аммиачным радиатором (16) выход из которого связан с входом в выходное сопло воздушного охлаждения и вентиляции помещений (24); далее: заборник воздуха помещений (25) связан с входом в центробежный нагнетатель (3) выход из которого связан с входом в воздушно-аммиачный радиатор (4) выход из которого связан с выходным соплом воздушного охлаждения и вентиляции помещений (30); далее: выход аммиачного компрессора (10) связан с входом в аммиачно-воздушный теплообменник (11) выход из которого связан с входом в управляемый редукционный клапан (13) выход из которого связан с входом в аммиачно-воздушный теплообменник (8) выход из которого связан с входом в аммиачный компрессор (10); далее: центробежный нагнетатель (7), аммиачный компрессор (10), электродвигатель (17), центробежный нагнетатель (3) - все установлены на одном валу.The atmospheric air intake (2) is connected to the inlet to the centrifugal supercharger (3), the outlet from which is connected to the inlet to the air-ammonia radiator (4), the outlet from which is connected to the outlet nozzle of the heated room air (5); further: the indoor air intake (6) is connected by a centrifugal supercharger (7) the output from which is connected to the entrance to the air-ammonia radiator (16) the output from which is connected to the output nozzle (9); Further, the output of the ammonia compressor (10) is connected to the entrance to the ammonia-air heat exchanger (11), the output of which is connected to the entrance to the controlled pressure reducing valve (13), the output from which is connected to the entrance to the ammonia-air heat exchanger (8), the output from which is connected with the entrance to the ammonia compressor (10); further: in the air cooling and ventilation mode, the air intake (19) is connected to a centrifugal supercharger (7) the output from which is connected to an air-ammonia radiator (16) the output from which is connected to the entrance to the output nozzle of air cooling and ventilation of the premises (24) ); further: the indoor air intake (25) is connected to the inlet to the centrifugal supercharger (3), the outlet from which is connected to the inlet to the air-ammonia radiator (4), the outlet from which is connected to the outlet nozzle for air cooling and ventilation of the rooms (30); further: the output of the ammonia compressor (10) is connected to the entrance to the ammonia-air heat exchanger (11) the output from which is connected to the entrance to the controlled pressure reducing valve (13) the output from which is connected to the entrance to the ammonia-air heat exchanger (8) the output from which is connected with the entrance to the ammonia compressor (10); further: a centrifugal supercharger (7), an ammonia compressor (10), an electric motor (17), a centrifugal supercharger (3) are all mounted on one shaft.

Термореле (18) включения и выключения электродвигателя (17) отрегулировано на включение электродвигателя при Tmin=293 К (+20°С) минимальная температура воздуха в помещении и на выключение электродвигателя (17) при Tmax=298 К (+25°С) максимальная температура воздуха в помещении.The thermal relay (18) for turning the motor on and off (17) is adjusted to turn on the electric motor at T min = 293 K (+ 20 ° C), the minimum room temperature and to turn off the electric motor (17) at T max = 298 K (+ 25 ° C ) maximum room temperature.

Термореле (15) отрегулировано на обеспечение температуры АТН, T1=Tн'-10°СThe thermal relay (15) is adjusted to ensure the temperature of the ATH, T 1 = T n '-10 ° C

Реле давления 35 отключается, реле давления 34 включается.The pressure switch 35 is turned off, the pressure switch 34 is turned on.

Аммиачный тепловой насос отбирает тепло от воздуха помещений и с добавкой тепла полученного от сжатия паров NH3 в аммиачном компрессоре (10) АТН передает суммарное тепло, при конденсации паров NH3 аммиачно-воздушном теплообменнике (11), атмосферному воздуху движущемуся в воздушно-аммиачном радиаторе (4). Температура Т2 - const и равна T2=Tmax+10°С. Температура атмосферного воздуха поступающего в воздушно-аммиачный радиатор (4) равна Tн'An ammonia heat pump draws heat from indoor air and, with the addition of heat obtained from the compression of NH 3 vapors in an ammonia compressor (10), ATH transfers the total heat during condensation of NH 3 vapors to an ammonia-air heat exchanger (11) to atmospheric air moving in an air-ammonia radiator (four). The temperature T 2 is const and is equal to T 2 = T max + 10 ° C. The temperature of the atmospheric air entering the air-ammonia radiator (4) is equal to T n '

Термореле (33) отключено.The thermal relay (33) is disabled.

Реостат (31) установлен на постоянные обороты электродвигателя (17). Реле давления (34) обеспечивает постоянство давления NH3(P2=P3) при изменении давления (Р14).The rheostat (31) is set to constant speed of the electric motor (17). The pressure switch (34) ensures a constant pressure of NH 3 (P 2 = P 3 ) when the pressure changes (P 1 = P 4 ).

Температура (T1) кипения NH3 является функцией давления P1, т.е. T1=F(P1) и обеспечивается редукционным клапаном (13), реверсивным электродвигателем (14) и термореле (15).The boiling point (T 1 ) of NH 3 is a function of pressure P 1 , i.e. T 1 = F (P 1 ) and is provided by a pressure reducing valve (13), a reversible electric motor (14) and a thermal relay (15).

Работа «Устройства и способа воздушного отопления воздушного охлаждения и вентиляции помещений» в режиме охлаждения и вентиляции помещенийWork "Devices and methods for air heating, air cooling and ventilation of rooms" in the cooling and ventilation of rooms

(см. кинематическую схему «режим охлаждения фиг.1(б), 2(б))(see the kinematic diagram "cooling mode of Fig. 1 (b), 2 (b))

В этом случае запорные вентили (21) (22) (27) и (28) закрываются, а запорные вентили (20) (23) (26) и (29) открываются.In this case, the shutoff valves (21) (22) (27) and (28) are closed, and the shutoff valves (20) (23) (26) and (29) are opened.

Термореле (15) отключается. Реле давления (34) отключается, реле давления (35) включается.The thermal relay (15) is turned off. The pressure switch (34) is turned off, the pressure switch (35) is turned on.

Электродвигатель (17) совместно с реостатом (31), реверсивным электродвигателем (32) и термореле (33) обеспечивает температуру T2=Tmax+10°С;An electric motor (17) together with a rheostat (31), a reversible electric motor (32) and a thermal relay (33) provides a temperature T 2 = T max + 10 ° С;

Температура (T2) конденсации NH3 является функцией давления (Р2), т.e. T2=Ф(Р2) и обеспечивается термореле (33), реостатом (31) и электродвигателем (17).The condensation temperature (T 2 ) of NH 3 is a function of pressure (P 2 ), i.e. T 2 = Ф (Р 2 ) and is provided by a thermal relay (33), a rheostat (31) and an electric motor (17).

Реверсивное термореле (18) включает электродвигатель (17) при (Tmax=298°K) и выключает электродвигатель при (Tmin=293°K). Реле давления (35) обеспечивает постоянство давления (P14). При изменении давления (P2=P3).The reversible thermal relay (18) turns on the electric motor (17) at (T max = 298 ° K) and turns off the electric motor at (T min = 293 ° K). The pressure switch (35) ensures a constant pressure (P 1 = P 4 ). When the pressure changes (P 2 = P 3 ).

Tmax - максимально допустимая температура помещений.T max - the maximum allowable room temperature.

Tmin - минимально допустимая температура помещений.T min - the minimum allowable room temperature.

Изготовление «Устройства и способа воздушного отопления воздушного охлаждения и вентиляции помещений» возможно, так как указанные на кинематической схеме (см. фиг.1) узлы и агрегаты широко используются в технике (электродвигатели, тепловые насосы, теплообменники, радиаторы, запорные вентили).The manufacture of a “Device and method for air heating of air cooling and ventilation of rooms” is possible because the nodes and assemblies indicated on the kinematic diagram (see FIG. 1) are widely used in technology (electric motors, heat pumps, heat exchangers, radiators, shut-off valves).

Изготовление «Устройства и способа воздушного отопления воздушного охлаждения и вентиляции помещений» подтверждается элементарным термодинамическим расчетом.The manufacture of the “Device and method for air heating, air cooling and ventilation” is confirmed by elementary thermodynamic calculation.

Расчет производим в удельных параметрах по теплосодержаниям и абсолютным температурам с учетом изменения теплосодержания атмосферного воздуха при постоянном давлении ( C p к к к г о

Figure 00000002
) с изменением температуры Т К.The calculation is performed in specific parameters for heat contents and absolute temperatures, taking into account changes in the heat content of atmospheric air at constant pressure ( C p to to to g about
Figure 00000002
) with temperature T K.

Расчет аммиачного теплового насоса при работе «Устройства и способа воздушного отопления воздушного охлаждения и вентиляции помещений» в режиме воздушного отопления и вентиляции помещенийCalculation of ammonia heat pump during operation of the “Device and method for air heating air cooling and ventilation of rooms” in the mode of air heating and ventilation of rooms

(см. кинематическую схему «Устройства и способа воздушного отопления воздушного охлаждения и вентиляции помещений» работающего в режиме отопления).(see the kinematic diagram of the "Device and method for air heating air cooling and ventilation of rooms" operating in heating mode).

Принимаем: Tmax=298 К (+25°С) - максимальная температура помещенийAccepted: T max = 298 K (+ 25 ° C) - maximum room temperature

Tmin=293 K (+20°C) - минимальная температура помещенийT min = 293 K (+ 20 ° C) - minimum room temperature

Тн'=263 К (-10°С)T n '= 263 K (-10 ° C)

При этих условиях параметры АТНUnder these conditions, the parameters of the ATN

T1=T4=(Tн'-10°С)=263-10=253°К (-20°С)T 1 = T 4 = (T n '-10 ° C) = 263-10 = 253 ° K (-20 ° C)

T2=T3=(Tmax+10°С)=298+10=308°K (+35°С)T 2 = T 3 = (T max + 10 ° C) = 298 + 10 = 308 ° K (+ 35 ° C)

Соответственно давление аммиака в контуре АТН в зоне кипения аммиака (аммиачно-воздушного теплообменника (8)) при T1=T4=253°К рассчитываем, используя термодинамические экспериментальные данные изложенные в справочнике тепло-физических свойств аммиака.Correspondingly, the ammonia pressure in the ATN circuit in the boiling zone of ammonia (ammonia-air heat exchanger (8)) at T 1 = T 4 = 253 ° K is calculated using the thermodynamic experimental data described in the reference book of the thermophysical properties of ammonia.

P 1 = P 4 = 1,9644 к г с м 2 f ( T н ' K )

Figure 00000003
P one = P four = 1.9644 to g from m 2 - f ( T n '' K )
Figure 00000003

P 2 = P 3 = 13,7999 к г с м 2 c o n s t

Figure 00000004
P 2 = P 3 = 13,7999 to g from m 2 - c o n s t
Figure 00000004

Q3080 - тепло конденсации аммиака при Т23=308 K и Р23=13,7999 к г с м 2

Figure 00000005
Q 308 0 is the heat of condensation of ammonia at T 2 = T 3 = 308 K and P 2 = P 3 = 13,7999 to g from m 2
Figure 00000005

Q 308 0 = 276,75 276,75 266,384 10 × 8 = 268,4572 к к

Figure 00000006
Q 308 0 = 276.75 - 276.75 - 266,384 10 × 8 = 268.4572 to to
Figure 00000006

S 2 = 9,993 9,993 9,88 10 × 8 = 9,9817 к Д ж к г 0

Figure 00000007
S 2 = 9.993 - 9.993 - 9.88 10 × 8 = 9.9817 to D well to g 0
Figure 00000007

S 3 = 6,128 + 6,286 6,128 10 × 8 = 6,2544 к Д ж к г 0

Figure 00000008
S 3 = 6,128 + 6,286 - 6,128 10 × 8 = 6.2544 to D well to g 0
Figure 00000008

Q2530 - тепло кипения аммиака при T14=253 К; P1=P4=1,9644 к г с м 2

Figure 00000005
.Q 253 0 is the heat of boiling of ammonia at T 1 = T 4 = 253 K; P 1 = P 4 = 1.9644 to g from m 2
Figure 00000005
.

Q 253 0 = 253 S 2 S 3 4,1868 = 253 9,9817 6,2544 4,1868 = 225,2333 к к

Figure 00000009
Q 253 0 = 253 S 2 - S 3 4.1868 = 253 9.9817 - 6.2544 4.1868 = 225,2333 to to
Figure 00000009

Qак - тепло эквивалентное мощности потребной, для привода аммиачного компрессора (10) Qак=Q3080-Q2530=268,4572-225,2333=43,2239 ккQ ak - heat equivalent to the required power for the drive of an ammonia compressor (10) Q ak = Q 308 0 -Q 253 0 = 268.4572-225.2333 = 43.2239 kk

Эффективный КПД при производстве электроэнергии ηэ=0,4.Effective efficiency in electricity production η e = 0.4.

Экономия электроэнергии при воздушном отоплении помещений, в нашем случае, составляет ηот=βηэ.The energy saving during air heating of premises, in our case, is η from = βη e .

β = Q 308 0 Q а к = 268,4572 43,2239 = 6,2

Figure 00000010
β = Q 308 0 Q but to = 268.4572 43,2239 = 6.2
Figure 00000010

η о т = 6,2 × 0,4 = 2,48

Figure 00000011
η about t = 6.2 × 0.4 = 2.48
Figure 00000011

ηот=2,48 экономия электроэнергии 148%η from = 2.48 energy saving 148%

Расчет аммиачного теплового насоса при работе «Устройства и способа воздушного отопления воздушного охлаждения и вентиляции помещений» в режиме воздушного охлаждения и вентиляции помещенийCalculation of ammonia heat pump during operation of the "Device and method for air heating, air cooling and ventilation of rooms" in air cooling and ventilation

(см. кинематическую схему «Устройства и способа воздушного отопления воздушного охлаждения и вентиляции помещений» режим охлаждения).(see the kinematic diagram of the "Device and method for air heating air cooling and ventilation" cooling mode).

Принимаем: Tmax=298 K (+25°С) - максимальная температура помещенийAccepted: T max = 298 K (+ 25 ° С) - maximum room temperature

Tmin=293 K (+20°С)- минимальная температура помещенийT min = 293 K (+ 20 ° С) - minimum room temperature

Tн'=313 K (+40°С)T n '= 313 K (+ 40 ° C)

При этих условиях параметры АТНUnder these conditions, the parameters of the ATN

T1=Tmin-10°C; T2=Tн'+10°CT 1 = T min -10 ° C; T 2 = T n '+ 10 ° C

Принимаем: Tmax=298 K (+25°С)- максимальная температура помещенийAccepted: T max = 298 K (+ 25 ° С) - maximum room temperature

Tmin=293 K (+20°С) - минимальная температура помещений.T min = 293 K (+ 20 ° С) - minimum room temperature.

Tн'=313 K (+40°С)T n '= 313 K (+ 40 ° C)

При этих условиях параметры АТНUnder these conditions, the parameters of the ATN

T2=313+10=323 K (+50°С)T 2 = 313 + 10 = 323 K (+ 50 ° C)

Т1=293-10=283 K (+10°С)T 1 = 293-10 = 283 K (+ 10 ° C)

Соответственно давление аммиака в контуре АТН в зоне кипения аммиака (аммиачно-воздушный радиатор (16)) при T14=283°K рассчитываем, используя термодинамические экспериментальные данные изложенные в справочники теплофизических свойств аммиакаAccordingly, the ammonia pressure in the ATN circuit in the boiling zone of ammonia (ammonia-air radiator (16)) at T 1 = T 4 = 283 ° K is calculated using the thermodynamic experimental data set forth in the reference books on the thermophysical properties of ammonia

P 1 = P 4 = 5,6306 + 7,9112 5,6306 10 × 3 = 6,3147 к г с м 2

Figure 00000012
P one = P four = 5,6306 + 7.9112 - 5,6306 10 × 3 = 6,3147 to g from m 2
Figure 00000012

P 2 = P 3 = 19,0408 + 24,7142 19,0408 10 × 3 = 20,7428

Figure 00000013
P 2 = P 3 = 19,0408 + 24,7142 - 19,0408 10 × 3 = 20,7428
Figure 00000013

Q323 - тепло конденсации аммиака приQ 323 - heat condensation of ammonia at

T 2 = T 3 = 323 o K = 255,5400 255,54 243,455 10 × 3 = 251,9145 к к

Figure 00000014
T 2 = T 3 = 323 o K = 255.5400 - 255.54 - 243,455 10 × 3 = 251.9145 to to
Figure 00000014

S 2 = 9,7760 9,776 9,68 10 × 3 = 9,7472 к Д ж к г о

Figure 00000015
S 2 = 9.7760 - 9,776 - 9.68 10 × 3 = 9.7472 to D well to g about
Figure 00000015

S 3 = 6,4400 + 6,593 6,44 10 × 3 = 6,4859 к Д ж к г о

Figure 00000016
S 3 = 6.4400 + 6,593 - 6.44 10 × 3 = 6.4859 to D well to g about
Figure 00000016

Q 283 0 = 283 S 2 S 3 4,1868 = 283 9,7472 6,4859 4,1868 = 220,4423 к к

Figure 00000017
Q 283 0 = 283 S 2 - S 3 4.1868 = 283 9.7472 - 6.4859 4.1868 = 220,4423 to to
Figure 00000017

Q а к = Q 323 Q 283 0 = 251,9145 220,4423 = 31,4722 к к

Figure 00000018
Q but to = Q 323 - Q 283 0 = 251.9145 - 220,4423 = 31,4722 to to
Figure 00000018

β = Q 308 Q а к = 251,9145 31,4722 = 8,0043

Figure 00000019
β = Q 308 Q but to = 251.9145 31,4722 = 8,0043
Figure 00000019

ηот=βηэ=8,0043×0,4=3,2 экономия электроэнергии 220%.η from = βη e = 8.0043 × 0.4 = 3.2 energy savings of 220%.

Claims (4)

1. Устройство воздушного отопления воздушного охлаждения и вентиляции помещений, состоящее из: электродвигателей, аммиачного теплового насоса, центробежных нагнетателей воздуха, теплообменников, радиаторов, запорных вентилей, термореле, реле давлений, отличающееся тем, что в режиме воздушного отопления и вентиляции помещений заборник атмосферного воздуха (2) связан с входом в центробежный нагнетатель (3), выход из которого связан с входом в воздушно-аммиачный радиатор (4), выход из которого связан с выходным соплом нагретого воздуха помещений (5); далее заборник воздуха помещений (6) связан центробежным нагнетателем (7), выход из которого связан с входом в воздушно-аммиачный радиатор (16), выход из которого связан с выходным соплом (9); далее выход аммиачного компрессора (10) связан с входом в аммиачно-воздушный теплообменник (11), выход из которого связан с входом в управляемый редукционный клапан (13), выход из которого связан с входом в аммиачно-воздушный теплообменник (8), выход из которого связан с входом в аммиачный компрессор (10); далее в режиме воздушного охлаждения и вентиляции помещений заборник атмосферного воздуха (19) связан с центробежным нагнетателем (7), выход из которого связан с воздушно-аммиачным радиатором (16), выход из которого связан с входом в выходное сопло воздушного охлаждения и вентиляции помещений (24); далее заборник воздуха помещений (25) связан с входом в центробежный нагнетатель (3), выход из которого связан с входом в воздушно-аммиачный радиатор (4), выход из которого связан с выходным соплом воздушного охлаждения и вентиляции помещений (30); далее выход аммиачного компрессора (10) связан с входом в аммиачно-воздушный теплообменник (11), выход из которого связан с входом в управляемый редукционный клапан (13), выход из которого связан с входом в аммиачно-воздушный теплообменник (8), выход из которого связан с входом в аммиачный компрессор (10); далее центробежный нагнетатель (7), аммиачный компрессор (10), электродвигатель (17), центробежный нагнетатель (3) - все установлены на одном валу.1. A device for air heating of air cooling and ventilation of rooms, consisting of: electric motors, ammonia heat pump, centrifugal blowers, heat exchangers, radiators, shut-off valves, thermal relays, pressure switches, characterized in that in the mode of air heating and ventilation the air intake (2) is connected to the inlet to the centrifugal supercharger (3), the output of which is connected to the entrance to the air-ammonia radiator (4), the output of which is connected to the outlet nozzle of the heated air niy (5); Further, the indoor air intake (6) is connected by a centrifugal supercharger (7), the output of which is connected to the entrance to the air-ammonia radiator (16), the output of which is connected to the output nozzle (9); Further, the output of the ammonia compressor (10) is connected to the entrance to the ammonia-air heat exchanger (11), the exit from which is connected to the entrance to the controlled pressure reducing valve (13), the output of which is connected to the entrance to the ammonia-air heat exchanger (8), the exit from which is connected to the entrance to the ammonia compressor (10); Further, in the air cooling and ventilation mode, the atmospheric air intake (19) is connected to a centrifugal supercharger (7), the output of which is connected to an air-ammonia radiator (16), the output of which is connected to the entrance to the output nozzle of air cooling and ventilation of rooms ( 24); Further, the indoor air intake (25) is connected to the inlet to the centrifugal supercharger (3), the outlet of which is connected to the entrance to the air-ammonia radiator (4), the outlet of which is connected to the outlet nozzle for air cooling and ventilation of the premises (30); Further, the output of the ammonia compressor (10) is connected to the entrance to the ammonia-air heat exchanger (11), the exit from which is connected to the entrance to the controlled pressure reducing valve (13), the output of which is connected to the entrance to the ammonia-air heat exchanger (8), the exit from which is connected to the entrance to the ammonia compressor (10); Further, a centrifugal supercharger (7), an ammonia compressor (10), an electric motor (17), a centrifugal supercharger (3) are all mounted on one shaft. 2. Способ воздушного отопления воздушного охлаждения и вентиляции помещений состоит в том, что для целей воздушного отопления, воздушного охлаждения и вентиляции помещений используется аммиачный тепловой насос, который в режиме отопления и вентиляции помещений и в режиме охлаждения и вентиляции помещений обеспечивает постоянный климат помещений с колебанием температуры воздуха помещений от +20 до +25 при воздушном отоплении и колебания температуры воздуха помещений от +25 до +20 при воздушном охлаждении помещений.2. The method of air heating of air cooling and ventilation of rooms consists in the fact that for the purposes of air heating, air cooling and ventilation of rooms, an ammonia heat pump is used, which in the heating and ventilation of rooms and in the cooling and ventilation of rooms provides a constant climate of rooms with fluctuations room air temperature from +20 to +25 for air heating and room temperature fluctuations from +25 to +20 for air cooling of rooms. 3. Способ по п.2 обеспечивается при воздушном отоплении и вентиляции помещений при помощи аммиачного теплового насоса с параметрами (см. фиг.1, фиг.2 режим отопления) Т14н'-10°С Р14=f(Тн) и термореле атмосферного воздуха (15), реверсивным электродвигателем (14), управляемым редукционным клапаном (13), и реле давления (35), которое обеспечивает Р23-conCt и Т23-conCt.3. The method according to claim 2 is provided with air heating and ventilation of the premises using an ammonia heat pump with parameters (see figure 1, figure 2 heating mode) T 1 = T 4 = T n '-10 ° C P 1 = P 4 = f (T n ) and atmospheric air thermal relay (15), a reversible electric motor (14) controlled by a pressure reducing valve (13), and a pressure switch (35), which provides P 2 = P 3 -conCt and T 2 -T 3 -conCt. 4. Способ по п.2 обеспечивается при воздушном охлаждении и вентиляции помещений при помощи аммиачного теплового насоса с параметрами (см. фиг.1, фиг.2 режим охлаждения) Т23н'+10°С; P2=P3=F (Тн') и термореле (33), реверсивным электродвигателем (32), реостатом управления (31) и электродвигателем (17) и реле давления (35), которое обеспечивает Р14-conCt и Т12-conCt. 4. The method according to claim 2 is provided with air cooling and ventilation of the premises using an ammonia heat pump with parameters (see figure 1, figure 2 cooling mode) T 2 = T 3 = T n '+ 10 ° C; P 2 = P 3 = F (T n ') and a thermal relay (33), a reversible electric motor (32), a control rheostat (31) and an electric motor (17) and a pressure switch (35), which provides P 1 = P 4 -conCt and T 1 = T 2 -conCt.
RU2009136079/06A 2009-09-30 2009-09-30 Device and method for air heating, air cooling and ventilation of rooms RU2490560C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009136079/06A RU2490560C2 (en) 2009-09-30 2009-09-30 Device and method for air heating, air cooling and ventilation of rooms

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009136079/06A RU2490560C2 (en) 2009-09-30 2009-09-30 Device and method for air heating, air cooling and ventilation of rooms

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009136079A RU2009136079A (en) 2011-04-10
RU2490560C2 true RU2490560C2 (en) 2013-08-20

Family

ID=44051823

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009136079/06A RU2490560C2 (en) 2009-09-30 2009-09-30 Device and method for air heating, air cooling and ventilation of rooms

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2490560C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1401834A (en) * 1972-02-18 1975-07-30 Hitachi Ltd Window-mounted air conditioning apparatus
SU536364A1 (en) * 1974-03-12 1976-11-25 Air heating system
SU699290A1 (en) * 1976-06-21 1979-11-25 Государственный Проектный Институт "Сантехпроект" Method of treating air in two-channel conditioning systems
US5303561A (en) * 1992-10-14 1994-04-19 Copeland Corporation Control system for heat pump having humidity responsive variable speed fan

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1401834A (en) * 1972-02-18 1975-07-30 Hitachi Ltd Window-mounted air conditioning apparatus
SU536364A1 (en) * 1974-03-12 1976-11-25 Air heating system
SU699290A1 (en) * 1976-06-21 1979-11-25 Государственный Проектный Институт "Сантехпроект" Method of treating air in two-channel conditioning systems
US5303561A (en) * 1992-10-14 1994-04-19 Copeland Corporation Control system for heat pump having humidity responsive variable speed fan

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009136079A (en) 2011-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8373099B2 (en) Heat pump with heat recovery
EP2463597A2 (en) Air conditioning device utilizing temperature differentiation of exhausted air to even temperature of external heat exchanger
WO2006127171A3 (en) Universal direct current brushless air conditioning system
CN106885320A (en) Using the dehumidifying reheating air-conditioning system of underground heat
US20180087786A1 (en) Energy management apparatus, system and method
WO2005106342A1 (en) Air conditioner system
KR101438949B1 (en) Air conditioning apparatus for electric vehicle
KR101371755B1 (en) Air conditioning apparatus for vehicle
JP2012184912A (en) Air conditioning device using underground heat
CN109163390A (en) A kind of unitary air handling unit fresh air processing method
US8381541B2 (en) Air conditioning device utilizing temperature differentiation of exhausted gas to even temperature of external heat exchanger
CN104006462A (en) Rotary-wheel type heat recovery air-handling unit and heating method thereof
CN108981047B (en) Heat exchanger and method thereof
CN104566720A (en) Precision machine room air condition compressor fluorine pump refrigerating cycle system
RU2490560C2 (en) Device and method for air heating, air cooling and ventilation of rooms
KR20200007367A (en) Heating-Cooling Device using this pump and Heat Pump with generator
CN201314652Y (en) Brand-new energy-saving and environmental-friendly air conditioner for heating
CN102901194A (en) Condensation heat recovery device of air-cooled air conditioning unit
CN200982719Y (en) Air conditioner and electricity-aided heating hot water apparatus
CN101968242A (en) Energy-saving environmental-friendly heat-supply brand new wind air conditioner
CN107477760A (en) The control method of air-conditioning system and air-conditioning system
CN205768480U (en) On-board air conditioner
RU2386086C2 (en) Room air heating, air cooling system, and clean air obtaining method
CN1632388A (en) Device for increasing air conditioner air exhaust temperature during low temperature operation
CN201050908Y (en) Highly effective multifunctional air energy resource apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20141001