RU2580914C2 - Heating device operating within irreversible thermodynamic cycle, for heating installations with high temperature of supply - Google Patents

Heating device operating within irreversible thermodynamic cycle, for heating installations with high temperature of supply Download PDF

Info

Publication number
RU2580914C2
RU2580914C2 RU2012119512/06A RU2012119512A RU2580914C2 RU 2580914 C2 RU2580914 C2 RU 2580914C2 RU 2012119512/06 A RU2012119512/06 A RU 2012119512/06A RU 2012119512 A RU2012119512 A RU 2012119512A RU 2580914 C2 RU2580914 C2 RU 2580914C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
working fluid
stream
circuit
water
condensation
Prior art date
Application number
RU2012119512/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012119512A (en
Inventor
Джанфранко ПЕЛЛЕГРИНИ
Original Assignee
Стп С.Р.Л.
Джанфранко ПЕЛЛЕГРИНИ
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 Стп С.Р.Л., Джанфранко ПЕЛЛЕГРИНИ filed Critical Стп С.Р.Л.
Publication of RU2012119512A publication Critical patent/RU2012119512A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2580914C2 publication Critical patent/RU2580914C2/en

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
    • F25B30/00—Heat pumps
    • F25B30/02—Heat pumps of the compression type
    • 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
    • F25B40/00—Subcoolers, desuperheaters or superheaters
    • F25B40/02—Subcoolers
    • 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
    • F25B7/00—Compression machines, plants or systems, with cascade operation, i.e. with two or more circuits, the heat from the condenser of one circuit being absorbed by the evaporator of the next circuit
    • 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
    • F25B2339/00—Details of evaporators; Details of condensers
    • F25B2339/04—Details of condensers
    • F25B2339/047—Water-cooled condensers

Abstract

FIELD: heating.
SUBSTANCE: group of inventions relates to a heating device with irreversible thermodynamic cycle. The device comprises a low-temperature circuit and a high-temperature circuit, where first and second working media circulate accordingly. Each circuit comprises a facility of evaporation, compression, condensation and expansion of the appropriate working medium. The low-temperature circuit absorbs heat from supplied water flow for evaporation of the first working medium. Heat extracted during condensation of the first working medium is used to evaporate the second working medium. At the same time heat extracted in process of condensation is used to heat the supplied water flow. In accordance with the invention two working circuits contain each a cooling facility placed between the appropriate means of condensation and expansion. Such cooling device is in thermal contact with independent partial flows of supplied water flow for heating of the latter in general due to heat removed from working media circulating in two circuits.
EFFECT: group of inventions is aimed at provision of simultaneous generation of high temperature of supply and high values of heating installation transformation ratio.
9 cl, 4 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к области создания нагревательных устройств для обогрева помещений. В частности, объектом настоящего изобретения является нагревательное устройство, работающее по необратимому термодинамическому циклу, предназначенное для использования в нагревательных установках, имеющих высокую температуру подачи (более 80°С). Устройство в соответствии с изобретением выделяется высокими достигаемыми величинами коэффициента преобразования (отопительного коэффициента) (3-4) и, соответственно, значительной экономией энергии.The present invention relates to the field of creating heating devices for space heating. In particular, an object of the present invention is an irreversible thermodynamic cycle heating device for use in heating installations having a high supply temperature (above 80 ° C). The device in accordance with the invention is distinguished by the high achievable values of the conversion coefficient (heating coefficient) (3-4) and, accordingly, significant energy savings.

Уровень техникиState of the art

Широко известно использование устройств, называемых «тепловыми насосами», для обогрева помещений. Работа таких устройств основана на принципе отвода тепловой энергии (теплоты) от источника, имеющего более низкую температуру (называемого также холодным источником) для передачи ее источнику, имеющему более высокую температуру (называемому также горячим источником). Энергия передается посредством циркуляции рабочего тела (теплоносителя) в контуре, содержащем испаритель, компрессор, соединенный с выходом испарителя, конденсатор, размещенный последовательно с компрессором, и средство расширения, включенное между конденсатором и испарителем.It is widely known to use devices called "heat pumps" for heating rooms. The operation of such devices is based on the principle of removal of thermal energy (heat) from a source having a lower temperature (also called a cold source) to transfer it to a source having a higher temperature (also called a hot source). Energy is transmitted through the circulation of the working fluid (coolant) in a circuit containing an evaporator, a compressor connected to the outlet of the evaporator, a condenser placed in series with the compressor, and expansion means connected between the condenser and the evaporator.

Известно также, что тепловые насосы могут быть воздухо-водяного, воздухо-воздушного или водо-водяного типа. В случае воздухо-воздушных и воздухо-водяных насосов холодным источником служит воздух, находящийся снаружи помещения, в котором предполагается создание искусственного климата, в то время как в случае водо-водяных тепловых насосов холодным источником является поток воды, например, поток грунтовой воды или поток глубоко протекающей воды (геотермальный поток). В случае грунтовой воды температура этого источника обычно находится в интервале от 7 до 12°С в течение круглого года, в то же время в случае глубоко протекающей воды температура может достигать 14-15°С. При одинаковых рабочих условиях тепловые насосы водо-водяного типа имеют более высокие величины коэффициента преобразования (СОР) по сравнению с воздухо-воздушными или воздухо-водяными тепловыми насосами.It is also known that heat pumps can be of the air-water, air-air or water-water type. In the case of air-to-air and air-to-water pumps, the cold source is the air outside the room in which the artificial climate is supposed to be created, while in the case of water-to-water heat pumps, the cold source is a water stream, for example, a groundwater stream or a stream deep flowing water (geothermal flow). In the case of groundwater, the temperature of this source is usually in the range from 7 to 12 ° C throughout the year, while at the same time in the case of deep-flowing water, the temperature can reach 14-15 ° C. Under the same operating conditions, water-to-water heat pumps have a higher conversion coefficient (COP) than air-to-air or air-to-water heat pumps.

В случае холодного источника, образованного грунтовой водой, с помощью традиционных тепловых насосов максимальную температуру подачи воды (т.е. горячего источника) получают приблизительно равной 65°C.In the case of a cold spring formed by groundwater, using conventional heat pumps, the maximum temperature of the water supply (i.e., hot spring) is obtained at approximately 65 ° C.

Опытным путем было установлено, что в большинстве случаев известные в настоящее время технические решения позволяют получать высокую температуру подачи, но в ущерб величине коэффициента преобразования. Другими словами, почти все технические решения, представленные в настоящее время на рынке, не обеспечивают одновременно получение высокой температуры подачи (т.е. выше 65°C) и высоких величин коэффициента преобразования (т.е. выше 3).It has been experimentally established that in most cases the currently known technical solutions make it possible to obtain a high feed temperature, but to the detriment of the value of the conversion coefficient. In other words, almost all technical solutions currently on the market do not simultaneously provide a high feed temperature (i.e., above 65 ° C) and high conversion ratios (i.e., above 3).

Для того чтобы, по меньшей мере, частично устранить этот недостаток, можно создать «двухступенчатые» тепловые насосы. Такие устройства, иллюстрируемые схемой на фиг. 1, содержат первый и второй контуры, в которых циркулируют соответствующие рабочие среды. Первый контур, называемый низкотемпературным контуром (LOW), поглощает теплоту из потока воды, поступающего обычно из геотермального источника (Hgeo), для испарения первого рабочего тела (R1) в испарителе (Е1). Первое рабочее тело сжимают с помощью компрессора (С1) и затем конденсируют в теплообменнике (Т). После этого рабочее тело расширяют с помощью расширительного клапана (V1) для последующего возвращения в испаритель (Е1).In order to at least partially eliminate this drawback, it is possible to create "two-stage" heat pumps. Such devices, illustrated in the circuit of FIG. 1 contain the first and second circuits in which the respective working media circulate. The first circuit, called the low-temperature circuit (LOW), absorbs heat from a stream of water, usually coming from a geothermal source (Hgeo), to vaporize the first working fluid (R1) in the evaporator (E1). The first working fluid is compressed using a compressor (C1) and then condensed in a heat exchanger (T). After that, the working fluid is expanded using an expansion valve (V1) for subsequent return to the evaporator (E1).

С помощью теплообменника (Т) теплоту конденсации используют для испарения второго рабочего тела (R2), циркулирующего во втором рабочем контуре, называемом также высокотемпературным контуром (HIGH). Другими словами, теплообменник (Т) действует как конденсатор для рабочего тела низкотемпературного контура и как испаритель для рабочего тела, циркулирующего в высокотемпературном контуре. Подобно низкотемпературному контуру высокотемпературный контур также содержит компрессор (С2) и расширительный клапан (V2), между которыми установлен конденсатор (Т2) для конденсации второго рабочего тела. Скрытая теплота конденсации второго рабочего тела (R2) передается потоку сетевой воды, т.е. потоку воды, предназначенному для использования в качестве нагретой воды или, как альтернатива, в качестве воды для коммунально-бытового применения.Using a heat exchanger (T), the condensation heat is used to vaporize the second working fluid (R2) circulating in the second working circuit, also called the high-temperature circuit (HIGH). In other words, the heat exchanger (T) acts as a condenser for the working fluid of the low-temperature circuit and as an evaporator for the working fluid circulating in the high-temperature circuit. Like the low-temperature circuit, the high-temperature circuit also contains a compressor (C2) and an expansion valve (V2), between which a condenser (T2) is installed to condense the second working fluid. The latent heat of condensation of the second working fluid (R2) is transferred to the flow of network water, i.e. a water stream intended for use as heated water or, as an alternative, as water for domestic use.

Фиг. 2 с помощью Н, Р - диаграммы (энтальпия-давление) иллюстрирует термодинамические циклы (ABCD-A′B′C′D′), осуществляемые посредством двух рабочих тел, протекающих по двум контурам, показанным на фиг. 1. Диаграмма на фиг. 1 показывает рабочие температуры, относящиеся к рабочим параметрам, достигаемым с помощью устройства такого типа. При выборе, например, для низкотемпературного контура в качестве рабочего тела R12 можно полагать, что соответствующие температуры испарения (Te1) и конденсации (Тс1) составляют 10°С и 42°С соответственно при давлении конденсации и испарения 4,2 бара и 10 бар соответственно. В случае использования R12 также в качестве рабочего тела для второго рабочего контура, температуры испарения (Те2) и конденсации (Тс2) устанавливаются 40°С и 87°С при соответствующих давлениях 9,6 бар и 27 бар. Конечно, величины температуры и давления изменяются в соответствии с типом используемого рабочего тела, и, следовательно, указанные величины являются примером возможного и известного режимов работы.FIG. 2, using the H, P diagram (enthalpy-pressure), illustrates the thermodynamic cycles (ABCD-A′B′C′D ′) carried out by means of two working fluids flowing along the two circuits shown in FIG. 1. The diagram in FIG. 1 shows operating temperatures related to operating parameters achieved with this type of device. When choosing, for example, for a low-temperature circuit R12 as the working fluid, it can be assumed that the corresponding evaporation temperatures (Te1) and condensation (Тс1) are 10 ° С and 42 ° С, respectively, at a condensation and evaporation pressure of 4.2 bar and 10 bar, respectively . If R12 is also used as a working fluid for the second working circuit, the evaporation temperature (Te2) and condensation (Tc2) are set at 40 ° C and 87 ° C at the corresponding pressures of 9.6 bar and 27 bar. Of course, the values of temperature and pressure vary in accordance with the type of working fluid used, and, therefore, these values are an example of a possible and known operating mode.

Кроме того, из диаграммы на фиг.2 следует, что расширение двух рабочих тел (стадии D-A и D'-A') происходит с достижением полной конденсации, т.е. когда паросодержание соответствующего теплоносителя равно 0. В частности, такие процессы расширения при прохождении через дроссельные клапаны V1 и V2 представляют собой по существу изоэнтальпийные процессы, которые приводят к одновременному уменьшению температуры и давления теплоносителя. Стадии сжатия (В-С и В'-С') по существу определяют величину электрической мощности, которая потребляется двухступенчатым тепловым насосом для осуществления термодинамических циклов. При этом величина электрической мощности непосредственно влияет на вычисление коэффициента преобразования. Хотя только что описанное решение и предложенные, таким образом, двухступенчатые тепловые насосы, в общем, позволяют получить более высокие температуры подачи по сравнению с одноступенчатыми тепловыми насосами, они имеют много меньшие величины коэффициента преобразования. Было установлено, что даже в случае использования воды из геотермальных источников с температурами более 30ºС, коэффициент преобразования для этих тепловых машин редко достигает величин более 3. Другими словами, для этого типа устройств трудно достигнуть высоких рабочих характеристик и низкого потребления энергии, которые могли бы оправдать их использование и усиленное технологическое снаряжение.In addition, it follows from the diagram in FIG. 2 that the expansion of two working fluids (stages D-A and D'-A ') occurs with complete condensation, i.e. when the vapor content of the respective coolant is 0. In particular, such expansion processes when passing through the throttle valves V1 and V2 are essentially isoenthalic processes that lead to a simultaneous decrease in the temperature and pressure of the coolant. The compression stages (B-C and B'-C ') essentially determine the amount of electrical power that is consumed by a two-stage heat pump for thermodynamic cycles. Moreover, the magnitude of the electric power directly affects the calculation of the conversion coefficient. Although the solution just described and the thus proposed two-stage heat pumps, in general, allow higher flow temperatures than single-stage heat pumps, they have much lower conversion coefficients. It was found that even in the case of using water from geothermal sources with temperatures above 30 ° C, the conversion coefficient for these heat engines rarely reaches more than 3. In other words, for this type of device it is difficult to achieve high performance and low energy consumption, which could justify their use and enhanced technological equipment.

Таким образом, исходя из этих соображений, основная задача настоящего изобретения заключается в обеспечении нагревательного устройства, которое позволяет устранить недостатки, которые в настоящее время присущи одноступенчатым и двухступенчатым тепловым насосам, используемым для нагревания воды, предназначенной для обогрева помещений, и в качестве воды для коммунально-бытового использования. Одна задача настоящего изобретения как раз в рамках решения этой задачи заключается в создании нагревательного устройства, которое обеспечивает получение высокого коэффициента преобразования и в то же время высокой температуры подачи (более 80ºС) воды, предназначенной для нагревательной установки и/или имеющей коммунально-бытовое применение также и в случае холодного источника, представляющего собой грунтовую воду. Другая задача настоящего изобретения состоит в обеспечении отопительной нагревательной установки, которая является надежной и легкой для изготовления при конкурентоспособной стоимости.Thus, based on these considerations, the main objective of the present invention is to provide a heating device that eliminates the disadvantages that are currently inherent in single-stage and two-stage heat pumps used to heat water intended for heating rooms, and as water for municipal household use. One objective of the present invention, just in the framework of solving this problem, is to create a heating device that provides a high conversion coefficient and at the same time a high supply temperature (more than 80 ° C) of water, intended for a heating installation and / or having utility use and in the case of a cold source, which is groundwater. Another objective of the present invention is to provide a heating heating installation that is reliable and easy to manufacture at a competitive cost.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к нагревательному устройству с необратимым термодинамическим циклом, содержащему первый, низкотемпературный рабочий контур для циркуляции первого рабочего тела. Такой первый контур содержит средство испарения первого рабочего тела, предназначенное для теплообмена с подаваемым потоком воды (грунтовой воды или воды из геотермального источника) с целью извлечения из нее теплоты, необходимой для испарения. Первый контур, кроме того, содержит средство сжатия, средство конденсации и средство расширения первого рабочего тела. Устройство в соответствии с изобретением содержит также второй, высокотемпературный рабочий контур циркуляции второго рабочего тела. Такой второй контур содержит средство испарения второго рабочего тела, которое осуществляют его испарение за счет теплоты, извлеченной при конденсации рабочего тела, циркулирующего в низкотемпературном контуре. Второй рабочий контур содержит, кроме того, средство сжатия, предназначенное для сжатия второго рабочего тела после его испарения, и средство конденсации, служащее для конденсации второго рабочего тела после его сжатия. Такое средство конденсации второго рабочего тела обеспечивает передачу теплоты потоку сетевой воды и его нагревание. Второй рабочий контур, помимо того, обеспечен средством расширения второго рабочего тела. Нагревательное устройство в соответствии с изобретением отличается тем, что первый контур содержит первое средство охлаждения, установленное для осуществления свой функции между средством конденсации и средством расширения первого рабочего тела. Такое первое средство охлаждения охлаждает первое рабочее тело, в то же время нагревая первый частичный поток подводимого потока воды. Кроме того, согласно изобретению второй контур содержит второе средство охлаждения, размещенное для осуществления своей функции между средством конденсации средством расширения второго рабочего тела с тем, чтобы осуществить охлаждение второго рабочего тела после его конденсации и нагревание второго частичного потока указанного подводимого потока воды, который является независимым от первого частичного потока.The present invention relates to a heating device with an irreversible thermodynamic cycle, comprising a first, low-temperature working circuit for circulating the first working fluid. Such a first circuit contains a means of evaporation of the first working fluid, designed for heat exchange with a supplied stream of water (ground water or water from a geothermal source) in order to extract heat necessary for evaporation from it. The first circuit also contains compression means, condensation means and expansion means of the first working fluid. The device in accordance with the invention also contains a second, high-temperature working circuit for the circulation of the second working fluid. Such a second circuit contains a means of evaporation of the second working fluid, which carry out its evaporation due to the heat extracted by condensation of the working fluid circulating in the low-temperature circuit. The second working circuit contains, in addition, a compression means for compressing the second working fluid after its evaporation, and a condensation means for condensing the second working fluid after its compression. Such a means of condensation of the second working fluid ensures the transfer of heat to the flow of network water and its heating. The second working circuit, in addition, is provided with a means of expansion of the second working fluid. The heating device in accordance with the invention is characterized in that the first circuit comprises first cooling means installed to perform its function between the condensation means and the expansion means of the first working fluid. Such a first cooling means cools the first working fluid while at the same time heating the first partial stream of the supplied water stream. In addition, according to the invention, the second circuit comprises a second cooling means arranged to carry out its function between the condensation means by the expansion means of the second working fluid in order to cool the second working fluid after it has condensed and to heat the second partial stream of said supplied water stream, which is independent from the first partial stream.

Использование первого и второго средств охлаждения обеспечивает эффективное нагревание подаваемого потока воды прежде, чем он передаст свою теплоту средству испарения первого контура. Такие средства охлаждения, за счет параллельного нагревания первого и второго частичных потоков, обеспечивают увеличение тепловой энергии потока воды, т.е. достижение более высоких величин коэффициента преобразования (СОР). Использование рабочих тел, оптимальных для целей нагревания, практически делает высоко- и низкотемпературные циклы необратимыми. Тем не менее такая необратимость цикла выгодным образом обеспечивает также возможность получения коэффициентов преобразования (СОР) более 3-4 с заданной температурой более 85°C (данное выражение используется для указания температуры потока сетевой воды).The use of the first and second cooling means provides effective heating of the supplied water stream before it transfers its heat to the evaporation means of the primary circuit. Such cooling means, due to the parallel heating of the first and second partial flows, provide an increase in the thermal energy of the water stream, i.e. achieving higher conversion coefficient (COP) values. The use of working fluids optimal for heating purposes makes the high and low temperature cycles irreversible. Nevertheless, such irreversibility of the cycle also favorably provides the possibility of obtaining conversion coefficients (COP) of more than 3-4 with a given temperature of more than 85 ° C (this expression is used to indicate the temperature of the flow of network water).

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Другие дополнительные особенности и преимущества настоящего изобретения станут более ясными из нижеследующего описания предпочтительных, но не единственных воплощений нагревательного устройства с необратимым термодинамическим циклом в соответствии с настоящим изобретением, которые представлены с помощью приложенных чертежей в целях иллюстрации и не ограничивают изобретение.Other additional features and advantages of the present invention will become clearer from the following description of preferred, but not the only embodiments of the irreversible thermodynamic cycle heating device in accordance with the present invention, which are presented using the attached drawings for purposes of illustration and do not limit the invention.

Фиг. 1 - схема двухступенчатого теплового насоса обычного типа.FIG. 1 is a schematic diagram of a conventional two-stage heat pump.

Фиг. 2 - Н, Р - диаграмма (энтальпия-давление), относящаяся к двухступенчатому насосу, схематически показанному на фиг. 1.FIG. 2 - H, P is a diagram (enthalpy-pressure) related to a two-stage pump, schematically shown in FIG. one.

Фиг. 3 - схема, иллюстрирующая функционирование нагревательного устройства в соответствии с настоящим изобретением.FIG. 3 is a diagram illustrating the operation of a heating device in accordance with the present invention.

Фиг. 4 - Н, Р - диаграмма (энтальпия-давление), относящаяся к необратимому термодинамическому циклу работы нагревательного устройства, показанного на фиг. 3.FIG. 4 - H, P - diagram (enthalpy-pressure) related to the irreversible thermodynamic cycle of the heating device shown in FIG. 3.

Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

На фиг. 3 представлена схема нагревательного устройства 1 в соответствии с настоящим изобретением. Предлагаемое устройство 1 содержит первый рабочий контур 10 (здесь и далее называемый «низкотемпературный контур 10»), в котором циркулирует первое рабочее тело R1. Первый рабочий контур 10 содержит средство 11 испарения первого рабочего тела R1 (называемое далее - «первое средство 11 испарения»). Такое средство 11 испарения спроектировано для отвода теплоты от подаваемого потока F воды (называемого далее - «подаваемый поток F»), которым может быть поток грунтовой воды или также поток воды из геотермального источника. Для термодинамического цикла подаваемый поток F воды представляет собой холодный источник для теплообмена. Первый контур содержит, кроме того, средство 21 сжатия первого рабочего тела R1 (называемое далее термином «первое средство 11 сжатия»), которое производит сжатие первого рабочего тела после его испарения.In FIG. 3 is a diagram of a heating device 1 in accordance with the present invention. The proposed device 1 contains a first working circuit 10 (hereinafter referred to as "low temperature circuit 10"), in which the first working fluid R1 circulates. The first working circuit 10 comprises a means of evaporation 11 of the first working fluid R1 (hereinafter referred to as "the first means of evaporation 11"). Such evaporation means 11 is designed to remove heat from the feed stream F of water (hereinafter referred to as the “feed stream F”), which may be a groundwater stream or also a stream of water from a geothermal source. For the thermodynamic cycle, the feed stream F of water is a cold source for heat transfer. The first circuit further comprises a compression means 21 for compressing the first working fluid R1 (hereinafter referred to as the term “first compression means 11”), which compresses the first working fluid after evaporation.

Первый контур 10 содержит средство 31 конденсации первого рабочего тела R1 (называемое далее термином «первое средство 31 конденсации») для конденсации первого рабочего тела после его сжатия. Средство 41 расширения первого рабочего тела R1 (называемое далее термином «первое средство 41 расширения») используют для изменения давления от величины, при которой достигается конденсация первого рабочего тела R1, вновь до величины, при которой происходит соответствующее испарение. Нагревательное устройство 1, кроме того, содержит второй рабочий контур 100 (называемый далее термином «высокотемпературный контур 100»), в котором циркулирует второе рабочее тело R2. Второй рабочий контур 100 содержит второе средство 111 испарения второго рабочего тела R2 (называемое также вторым средством 111 испарения), которое испаряет второе рабочее тело за счет извлечения теплоты, отведенной при конденсации первого рабочего тела R1, циркулирующего в низкотемпературной контуре 10. Как более подробно изложено ниже, второе средство 111 испарения и первое средство 31 конденсации предпочтительно объединены в единый теплообменник, показанный на фиг. 3 позицией 50. На практике с помощью теплообменника 50 теплота конденсации, которая выделилась при конденсации первого рабочего тела R1, непосредственно передается рабочему телу R2 высокотемпературного контура 100 без использования промежуточных переходов.The first circuit 10 comprises means 31 for condensing the first working fluid R1 (hereinafter referred to as the term “first condensing means 31”) for condensing the first working fluid after being compressed. The expansion means 41 of the first working fluid R1 (hereinafter referred to as the “first expansion means 41”) is used to change the pressure from the value at which the condensation of the first working fluid R1 is achieved, again to the value at which the corresponding evaporation occurs. The heating device 1 further comprises a second working circuit 100 (hereinafter referred to as the term “high temperature circuit 100”), in which the second working medium R2 circulates. The second working circuit 100 contains a second means of evaporation 111 of the second working fluid R2 (also called the second means of evaporation 111), which vaporizes the second working fluid by extracting the heat removed by condensation of the first working fluid R1 circulating in the low-temperature circuit 10. As described in more detail below, the second evaporation means 111 and the first condensation means 31 are preferably combined into a single heat exchanger, shown in FIG. 3 at 50. In practice, using the heat exchanger 50, the heat of condensation that was released during the condensation of the first working fluid R1 is directly transferred to the working fluid R2 of the high-temperature circuit 100 without using intermediate transitions.

Второй рабочий контур 100, помимо того, содержит средство 121 сжатия второго рабочего тела R2 (называемое также - «второе средство 121 сжатия»), предназначенное для повышения давления и перегрева этого же рабочего тела после осуществления соответствующего испарения с помощью второго средства 111 испарения. Средство 131 конденсации второго рабочего тела R2 (называемое далее - «второе средство 131 конденсации») используется для передачи теплоты конденсации (называемой далее «скрытая теплота конденсации») подаваемому потоку Hman сетевой воды, при этом указанное выражение используется для обозначения, например, потока воды, предназначенного для коммунального предприятия бытового или коммунально-бытового назначения. Такой подаваемый сетевой поток Hman воды представляет собой горячий источник для термодинамического цикла, реализуемого устройством 1. Второе средство 141 расширения второго рабочего тела R2 обеспечивают для изменения давления второго рабочего тела R2 от соответствующего давления Рс2 конденсации обратно до давления Ре2 испарения.The second working circuit 100, in addition, contains means 121 for compressing the second working fluid R2 (also called “second compression means 121”), which is designed to increase the pressure and overheat the same working fluid after the corresponding evaporation by means of the second evaporation means 111. The condensing means 131 of the second working fluid R2 (hereinafter referred to as “the second condensing means 131”) is used to transfer the condensation heat (hereinafter referred to as “latent condensation heat”) to the supply water stream Hman, the expression being used to indicate, for example, the water flow intended for a utility company for domestic or communal use. Such a feed network stream Hman of water is a hot spring for the thermodynamic cycle implemented by the device 1. The second expansion means 141 of the second working fluid R2 provide for changing the pressure of the second working fluid R2 from the corresponding condensation pressure Pc2 back to the evaporation pressure Fe2.

В соответствии с изобретением первый контур 10 содержит средство 72 охлаждения первого рабочего тела R1 (далее называемое - «первое средство 72 охлаждения»), размещенное для выполнения свой функции между первым средством 31 конденсации и первым средством 41 расширения. Такое первое средство 72 охлаждения первого рабочего тела R1 выполняет функцию охлаждения первого рабочего тела R1, которое выходит из средства 31 конденсации, нагревая в то же время первый частичный поток F1 подводимого потока F воды, предназначенного для передачи своей теплоты (после нагревания первого частичного потока F1) первому рабочему телу R1 с помощью средства 11 испарения того же низкотемпературного контура 10.In accordance with the invention, the first circuit 10 comprises means 72 for cooling the first working fluid R1 (hereinafter referred to as “the first means 72 for cooling”) arranged to perform its function between the first condensation means 31 and the first expansion means 41. Such first cooling means 72 of the first working fluid R1 performs the function of cooling the first working fluid R1, which exits the condensation means 31, while at the same time heating the first partial stream F1 of the supplied water stream F, intended to transfer its heat (after heating the first partial stream F1 ) to the first working fluid R1 by means of the evaporation means 11 of the same low-temperature circuit 10.

В соответствии с изобретением второй контур 100 содержит средство 71 охлаждения второго рабочего тела R2 (далее называемое также «второе средство охлаждения»), размещенное для выполнения своей функции между вторым средством 131 конденсации и вторым средством 141 расширения. Такое второе средство 71 охлаждения выполняет функцию промежуточного охлаждения второго рабочего тела R2, которое выходит из средства 131 конденсации второго контура 100, нагревая в то же время первый частичный поток F2 подводимого потока F воды, предназначенный для передачи своей теплоты (после нагревания первого частичного потока F2) первому рабочему телу R1 с помощью средства 11 испарения того же низкотемпературного контура 10.According to the invention, the second circuit 100 comprises means 71 for cooling the second working fluid R2 (hereinafter also referred to as “second cooling means”) arranged to perform its function between the second condensation means 131 and the second expansion means 141. Such second cooling means 71 performs the function of intermediate cooling the second working fluid R2, which exits the condensation means 131 of the second circuit 100, while at the same time heating the first partial stream F2 of the supplied water stream F, intended to transfer its heat (after heating the first partial stream F2 ) to the first working fluid R1 by means of the evaporation means 11 of the same low-temperature circuit 10.

Другими словами, первое средство 72 охлаждения и второе средство 72 охлаждения выполняют функцию отвода теплоты от соответствующего рабочего тела R1, R2 с повышением, в конце концов, температурного уровня подводимого потока F, т.е. температурного уровня холодного источника нагревательного устройства 1. В частности, первый частичный поток F1 и второй частичный поток F2 гидравлически «независимы», т.е. они нагреваются независимо с помощью первого средства 72 охлаждения и второго средства 71 охлаждения соответственно. По существу подводимый поток F воды, поступающий, например, из геотермального источника, разделяют, по меньшей мере, на первый частичный поток F1 и второй частичный поток F2, которые нагревают по существу «параллельно», чтобы затем вновь объединить их с тем, чтобы восстановить величину подводимого потока F воды, направляемого в средство 11 испарения первого рабочего тела R1 первого контура 10.In other words, the first cooling means 72 and the second cooling means 72 perform the function of removing heat from the corresponding working fluid R1, R2 with increasing, finally, the temperature level of the input stream F, i.e. temperature level of the cold source of the heating device 1. In particular, the first partial stream F1 and the second partial stream F2 are hydraulically “independent”, i.e. they are heated independently by the first cooling means 72 and the second cooling means 71, respectively. Essentially, the supplied water stream F coming, for example, from a geothermal source, is divided into at least a first partial stream F1 and a second partial stream F2, which are heated essentially “in parallel”, so that then they can be combined again in order to restore the amount of input flow F of water directed to the means 11 for evaporating the first working fluid R1 of the first circuit 10.

Опытным путем было установлено, что такое решение позволяет получить высокую степень нагрева подаваемого потока F воды, поскольку увеличение теплового уровня, полученное для первого частичного потока F1, суммируется с тепловым уровнем, полученным для второго частичного потока F2. Первое средство 72 охлаждения и второе средство 71 охлаждения по существу сконфигурированы в виде теплообменника, способного отводить часть теплоты первого рабочего тела R1 и второго рабочего тела R2 соответственно, для повышения теплового уровня соответствующих частичных потоков F1 и F2, т.е. содержащего их потока F воды. Поскольку коэффициент преобразования (СОР) зависит от разности температур горячего источника и холодного источника, это решение позволяет получить величину СОР больше, чем имеют рассмотренные выше традиционные двухступенчатые тепловые насосы, при сохранении других рабочих параметров одинаковыми. Нагревание по существу параллельно двух частичных потоков F1 и F2 позволяет ограничить размеры средств охлаждения 71, 72, так как через них протекает только часть подаваемого потока F (первый частичный поток F1 и второй частичный поток F2). Это позволяет получить значительное увеличение температуры подаваемого потока F (опять же при сохранении других рабочих параметров одинаковыми). Уменьшенные размеры средств охлаждения 71 и 72 предпочтительно приводят к ограничению общего объема нагревательного устройства 1.It was experimentally established that such a solution allows a high degree of heating of the supplied water stream F to be obtained, since the increase in the thermal level obtained for the first partial stream F1 is summed with the thermal level obtained for the second partial stream F2. The first cooling means 72 and the second cooling means 71 are essentially configured as a heat exchanger capable of removing part of the heat of the first working fluid R1 and the second working fluid R2, respectively, to increase the thermal level of the respective partial flows F1 and F2, i.e. their flow of water F. Since the conversion coefficient (COP) depends on the temperature difference between the hot source and the cold source, this solution allows you to get a COP greater than the traditional two-stage heat pumps discussed above, while maintaining the other operating parameters the same. Heating essentially parallel to the two partial flows F1 and F2 allows you to limit the size of the cooling means 71, 72, since only part of the feed stream F flows through them (the first partial stream F1 and the second partial stream F2). This allows you to get a significant increase in the temperature of the feed stream F (again, while maintaining the other operating parameters the same). The reduced dimensions of the cooling means 71 and 72 preferably limit the total volume of the heating device 1.

Следует отметить, что параллельное нагревание первого частичного потока F1 и второго частичного потока F2 с помощью соответствующих средств охлаждения 72 и 71 позволяет выгодным образом оптимизировать работу нагревательного устройства 1 также и в том случае, когда его максимальная мощность не требуется. В конструкции устройства первое средство 72 охлаждения предпочтительно является фактически независимым от второго средства 71 охлаждения. В частности, последнее имеет такие размеры, что второй частичный поток F2 может быть больше, чем первый частичный поток F1, проходящий через первое средство 72 охлаждения. Если максимальная рабочая мощность нагревательного устройства 1 не требуется, средство 131 конденсации второго контура 100 обеспечивает лишь частичную конденсацию, которая завершается ниже по потоку от второго средства 71 охлаждения. При этом часть скрытой теплоты конденсации непосредственно передается второму частичному потоку F2. Это значительно повышает конечную температуру подаваемого потока F, направляемого в средство 11 испарения первого контура 10. Повышенное количество располагаемой тепловой энергии для испарения первого теплоносителя R1 предпочтительно уменьшает количество тепловой энергии, необходимой для сжатия того же первого рабочего тела. Эта особенность изобретения в результате приводит к выгодному увеличению коэффициента преобразования (СОР) теплового насоса.It should be noted that the parallel heating of the first partial stream F1 and the second partial stream F2 using appropriate cooling means 72 and 71 makes it possible to optimally optimize the operation of the heating device 1 also in the case when its maximum power is not required. In the construction of the device, the first cooling means 72 is preferably substantially independent of the second cooling means 71. In particular, the latter is dimensioned such that the second partial stream F2 may be larger than the first partial stream F1 passing through the first cooling means 72. If the maximum operating power of the heating device 1 is not required, the condensing means 131 of the second circuit 100 provides only partial condensation, which ends downstream from the second cooling means 71. In this case, part of the latent heat of condensation is directly transferred to the second partial stream F2. This significantly increases the final temperature of the feed stream F directed to the evaporation means 11 of the primary circuit 10. The increased amount of available thermal energy for evaporating the first heat transfer medium R1 preferably reduces the amount of thermal energy needed to compress the same first working fluid. This feature of the invention results in an advantageous increase in the conversion coefficient (COP) of the heat pump.

В соответствии со схемой, показанной на фиг.3, нагревательное устройство 1 согласно изобретению предпочтительно содержит подводящий коллектор 81 и возвратный коллектор 82 для подаваемого потока F воды. В частности, подводящий коллектор 81 содержит первый вход для подаваемого потока F от источника грунтовой воды или воды из геотермального источника. Подводящий коллектор 81, кроме того, содержит первый выход для первого частичного поток F1, направляемого в первое средство 72 охлаждения первого рабочего тела R1, циркулирующего в первом контуре 10. Подводящий коллектор 81 содержит также, по меньшей мере, второй выход для второго частичного потока F2, направляемого во второе средство 71 охлаждения второго рабочего тела R2, циркулирующего во втором контуре 100.In accordance with the circuit shown in FIG. 3, the heating device 1 according to the invention preferably comprises a supply manifold 81 and a return manifold 82 for the feed water stream F. In particular, the supply manifold 81 comprises a first inlet for the feed stream F from a source of ground water or water from a geothermal source. The inlet manifold 81 further comprises a first outlet for a first partial flow F1 directed to the first cooling means 72 of the first working fluid R1 circulating in the first circuit 10. The inlet manifold 81 also comprises at least a second outlet for a second partial stream F2 directed to the second cooling means 71 of the second working fluid R2 circulating in the second circuit 100.

Возвратный коллектор 82 содержит, по меньшей мере, первый вход для первого частичного потока F1, нагреваемого за счет теплообмена в первом средстве 72 охлаждения первого рабочего тела R1. Возвратный коллектор 82, кроме того, содержит второй вход для второго частичного потока, нагреваемого за счет теплообмена во втором средстве 71 охлаждения второго рабочего тела R2. Возвратный коллектор 82 содержит также основной выход для подаваемого потока F воды, направляемого в средство 11 испарения первого контура 10.The return manifold 82 comprises at least a first inlet for a first partial stream F1 heated by heat exchange in the first cooling means 72 of the first working fluid R1. The return manifold 82 further comprises a second inlet for a second partial stream heated by heat exchange in the second cooling means 71 of the second working fluid R2. The return manifold 82 also contains a main outlet for the feed stream F of water directed to the evaporation means 11 of the first circuit 10.

Согласно изобретению подаваемый поток F воды поступает, таким образом, в подводящий коллектор 81 с помощью первого входа и затем его разделяют, по меньшей мере, на первый поток F1 и второй поток F2. Указанный первый частичный поток F1 поступает через второй вход в первое средство 72 охлаждения, в котором тот же первый частичный поток F1 нагревается при соответствующем охлаждении первого рабочего тела R1. Одновременно протекающий параллельно второй частичный поток F2 поступает с помощью второго выхода во второе средство 71 охлаждения, где он нагревается при соответствующем охлаждении второго рабочего тела R2. После нагревания первый частичный поток F1 и второй частичный поток F2 поступают в возвратный коллектор 82 с восстановлением общего количества подаваемого потока F, который достигает, посредством основного выхода указанного возвратного коллектора 82, средства 11 испарения первого контура 10, где отдает свою теплоту первому рабочему телу R1.According to the invention, the feed stream F of water thus enters into the supply manifold 81 via a first inlet and is then divided into at least a first stream F1 and a second stream F2. The specified first partial stream F1 enters through the second inlet to the first cooling means 72, in which the same first partial stream F1 is heated with appropriate cooling of the first working fluid R1. At the same time, the second partial stream F2 flowing in parallel flows through the second outlet to the second cooling means 71, where it heats up with the corresponding cooling of the second working fluid R2. After heating, the first partial stream F1 and the second partial stream F2 enter the return manifold 82 with the restoration of the total amount of the supplied flow F, which reaches, through the main output of the specified return manifold 82, the means 11 for the evaporation of the first circuit 10, where it gives its heat to the first working fluid R1 .

На фиг.4 представлена Н, Р-диаграмма термодинамического цикла, относящегося к двум рабочим телам R1, R2, для нагревательного устройства 1, соответствующая диаграмме, изображенной на фиг.3. В первом рабочем контуре 10 первое средство 11 испарения осуществляет испарение первого рабочего тела R1 за счет отвода теплоты от подаваемого потока F воды. Такое испарение показано на диаграмме изобарным процессом 6-7 и происходит при давлении Pe1 и постоянной температуре Te1. Вслед за полным испарением первого рабочего тела R1 оно подвергается сжатию с помощью первого средства 21 сжатия (процесс 1-2). В результате такого сжатия температура повышается до величины Т3, соответствующей точке 2 диаграммы, и происходит взаимосвязанное увеличение давления (до величины Pe1) и энтальпии.Figure 4 presents the H, P-diagram of the thermodynamic cycle related to the two working fluid R1, R2, for the heating device 1, corresponding to the diagram depicted in figure 3. In the first working circuit 10, the first means of evaporation 11 evaporates the first working fluid R1 by removing heat from the supplied flow of water F. Such evaporation is shown in the diagram by the isobaric process 6–7 and occurs at a pressure Pe1 and a constant temperature Te1. Following the complete evaporation of the first working fluid R1, it is compressed using the first compression means 21 (process 1-2). As a result of such compression, the temperature rises to a value of T3 corresponding to point 2 of the diagram, and an interconnected increase in pressure (to a value of Pe1) and enthalpy occurs.

Первое рабочее тело R1, выходящее из средства 21 сжатия, поступает в первое средство 31 конденсации для его конденсации при соответствующем постоянном давлении Pe1 конденсации и при постоянной температуре Te1 конденсации. Как видно из фиг. 4, первое рабочее тело R1 сначала подвергается снятию перегрева (процесс 2-3) при постоянном давлении, осуществляемому внутри первого средства 31 конденсации перед конденсацией. Второе средство 111 испарения высокотемпературного контура 100 осуществляет испарение второго рабочего тела R2 за счет использования скрытой теплоты конденсации первого рабочего тела R1. Как было показано выше, первое средство 31 конденсации и второе средство 111 испарения предпочтительно объединены в один единственный теплообменник 50, в котором происходит непосредственная передача теплоты от первого рабочего тела R1 второму рабочему телу R2. В процессе испарения второго рабочего тела R2 второе средство 121 сжатия повышает одновременно давление и температуру второго рабочего тела (процесс 1′-2′). Перегретое второе рабочее тело R2 затем протекает через второе средство 131 конденсации, в котором с пара сначала снимается перегрев (процесс 2′-3′) и затем происходит конденсация пара до тех пор, пока он не превратиться полностью в жидкость (3′-4′). Скрытая теплота конденсации передается посредством теплообмена с помощью второго средства 131 конденсации потока Hman сетевой воды, который соответствующим образом нагревается предпочтительно до температуры более 80°C.The first working fluid R1 exiting the compression means 21 enters the first condensation means 31 to condense it at the corresponding constant condensation pressure Pe1 and at a constant condensation temperature Te1. As can be seen from FIG. 4, the first working fluid R1 is first subjected to overheating removal (process 2-3) at a constant pressure carried out inside the first condensation means 31 before condensation. The second means 111 of evaporation of the high-temperature circuit 100 evaporates the second working fluid R2 by using the latent heat of condensation of the first working fluid R1. As shown above, the first condensation means 31 and the second evaporation means 111 are preferably combined into one single heat exchanger 50, in which direct transfer of heat from the first working fluid R1 to the second working fluid R2 takes place. During the evaporation of the second working fluid R2, the second compression means 121 simultaneously increases the pressure and temperature of the second working fluid (process 1′-2 ′). The superheated second working fluid R2 then flows through the second condensation means 131, in which the superheat is first removed from the steam (process 2′-3 ′) and then the condensation takes place until it completely turns into a liquid (3′-4 ′ ) The latent heat of condensation is transferred through heat exchange by means of the second condensing means 131 of the network water stream Hman, which is suitably heated preferably to a temperature of more than 80 ° C.

После завершения процесса конденсации второе рабочее тело R2 в жидком состоянии протекает через второе средство 71 охлаждения для дальнейшего охлаждения при постоянном давлении Рс2 (процесс 4′-5′). Как было указано выше, второе средство 71 охлаждения получает часть теплоты, оставшейся в сконденсированном втором рабочем теле R2, с нагреванием при этом второго частичного потока F1 подводимого потока F воды, т.е. холодного источника. Вслед за этим охлаждением, проведенным после конденсации, второе рабочее тело R2 в жидком состоянии расширяют изоэнтальпийно и одновременно изотермически до давления Ре2 испарения с помощью второго средства 141 расширения. На практике прохождение рабочего тела R2 внутри второго средства 141 расширения приводит только к снижению давления, но не к изменению температуры, поскольку рабочее тело R2 во время этого процесса всегда поддерживается в жидком состоянии. Другими словами, в отличие от традиционных тепловых насосов стадия расширения не сопровождается потерями тепловой энергии. Напротив, в процессе переохлаждения жидкости R2 извлекается количество энтальпии (показано на фиг. 4 прямоугольником А), которое с помощью второго частичного потока F2 непосредственно передается подводимой жидкости F. Это означает, что количество теплоты, которая может быть отведена от самой подводимой жидкости F для испарения первого рабочего тела R1 первого контура 10, увеличивается. Как было подчеркнуто выше, в соответствии с задачами настоящего изобретения нагревание подаваемой текучей среды F приводит к повышению температуры холодного источника, т.е. к выгодному повышению коэффициента преобразования, при сохранении таким же потребления энергии на сжатие двух рабочих тел R1 и R2.After completion of the condensation process, the second working fluid R2 in a liquid state flows through the second cooling means 71 for further cooling at a constant pressure Pc2 (process 4′-5 ′). As mentioned above, the second cooling means 71 receives part of the heat remaining in the condensed second working fluid R2, while heating the second partial stream F1 of the supplied water stream F, i.e. cold spring. Following this cooling, carried out after condensation, the second working fluid R2 in the liquid state is expanded isoenthally and at the same time isothermally to the evaporation pressure Fe2 using the second expansion means 141. In practice, the passage of the working fluid R2 inside the second expansion means 141 only leads to a decrease in pressure, but not to a change in temperature, since the working fluid R2 is always maintained in a liquid state during this process. In other words, unlike traditional heat pumps, the expansion stage is not accompanied by losses of thermal energy. On the contrary, in the process of supercooling of liquid R2, the amount of enthalpy is extracted (shown in Fig. 4 by rectangle A), which is directly transferred to the supplied liquid F using the second partial stream F2. This means that the amount of heat that can be removed from the supplied liquid F for the evaporation of the first working fluid R1 of the first circuit 10 increases. As was emphasized above, in accordance with the objectives of the present invention, heating the feed fluid F leads to an increase in the temperature of the cold source, i.e. to a favorable increase in the conversion coefficient, while maintaining the same energy consumption for compression of the two working fluids R1 and R2.

Как было указано выше, при отсутствии необходимости работы нагревательного устройства 1 в режиме максимальной мощности средство 131 конденсации второго контура 100 осуществляет частичную конденсацию, которая обеспечивается вторым средством 71 охлаждения. Теплота, извлеченная в результате такой конденсации, отводится и передается первому частичному потоку F1 и, в конце концов, подаваемому потоку F воды. Нагревательное устройство 1, соответствующее изобретению, при практическом осуществлении способно при всех условиях функционирования работать при высоких величинах коэффициента преобразования (СОР).As mentioned above, in the absence of the need for the heating device 1 to operate in maximum power mode, the condensation means 131 of the second circuit 100 performs partial condensation, which is provided by the second cooling means 71. The heat extracted as a result of such condensation is removed and transferred to the first partial stream F1 and, finally, to the supplied stream F of water. In practice, the heating device 1 according to the invention is capable of operating under high conversion factors (COP) under all operating conditions.

Как отмечено выше, первое средство 72 охлаждения размещено между средством 31 конденсации и средством 41 расширения первого рабочего тела R1 для переохлаждения первого рабочего тела, которое конденсируется с помощью того же средства 31 конденсации. Первое средство 72 охлаждения обеспечивает повышение температуры первого частичного потока F1, т.е., в конечном счете, подаваемого потока F. В том случае, когда первое рабочее тело R1 конденсируется полностью в средстве 31 конденсации, первое средство 72 охлаждения, кроме того, переохлаждает указанное первое рабочее тело R1 за счет отвода дополнительной части теплоты (показано на фиг.4 буквой В). В том случае, когда средство 31 конденсации первого контура 10, наоборот, осуществляет частичную (не полную) конденсацию с помощью первого средства охлаждения, часть теплоты (показана на фиг.4 буквой С), извлеченную в результате конденсации первого рабочего тела R1, отводят и передают первому частичному потоку F1 и, в конце концов, подаваемому потоку F воды.As noted above, the first cooling means 72 is located between the condensation means 31 and the expansion means 41 of the first working fluid R1 for supercooling the first working fluid, which condenses using the same condensing means 31. The first cooling means 72 provides an increase in the temperature of the first partial stream F1, i.e., ultimately, the feed stream F. In the case where the first working fluid R1 is completely condensed in the condensation means 31, the first cooling means 72 also cools the specified first working fluid R1 due to the removal of an additional part of the heat (shown in figure 4 by the letter B). In the case when the condensation means 31 of the first circuit 10, on the contrary, carries out partial (incomplete) condensation using the first cooling means, a part of the heat (shown in figure 4 by the letter C) extracted as a result of condensation of the first working fluid R1 is removed and transmit to the first partial stream F1 and, finally, the feed stream F of water.

При практической реализации изобретения такое решение позволяет полезно использовать то количество теплоты конденсации, которое в противном случае было бы потеряно, как это происходит в традиционных двухступенчатых тепловых насосах. Из представленной на фиг.2 диаграммы можно видеть, что благодаря «колоколообразной» форме диаграммы жидкого и парообразного состояний количество теплоты, извлекаемое при конденсации низкотемпературного рабочего тела (первого рабочего тела R1) больше, чем то количество, которое может быть фактически поглощено высокотемпературным рабочим телом (вторым рабочим телом R2). Следовательно, в традиционных используемых решениях некоторая часть теплоты конденсации по существу теряется, т.к. она не может быть поглощена вторым высокотемпературным рабочим телом R2.In the practical implementation of the invention, such a solution makes it possible to use advantageously the amount of condensation heat that would otherwise be lost, as occurs in traditional two-stage heat pumps. From the diagram shown in FIG. 2, it can be seen that, due to the “bell-shaped” shape of the liquid and vapor state diagrams, the amount of heat extracted by condensation of the low-temperature working fluid (first working fluid R1) is greater than the amount that can actually be absorbed by the high-temperature working fluid (second working fluid R2). Therefore, in traditional solutions used, some of the heat of condensation is essentially lost, because it cannot be absorbed by the second high-temperature working fluid R2.

Напротив, в устройстве, представленном на фиг.3, теплота, которая не может быть поглощена вторым рабочим телом R2, выгодно используется для нагревания холодного источника (подаваемого потока F воды) с получением полезного результата повышения коэффициента преобразования теплового насоса.In contrast, in the device of FIG. 3, heat that cannot be absorbed by the second working fluid R2 is advantageously used to heat a cold source (feed stream F of water) to obtain the beneficial result of increasing the conversion coefficient of the heat pump.

После завершения процесса конденсации первого теплоносителя R1 первое средство 72 охлаждения дополнительно охлаждает указанный первый теплоноситель R1 так, чтобы извлечь дополнительное количество теплоты (показанное на диаграмме на фиг.4 буквенным обозначением В). Кроме того, эта дополнительная теплота выгодным образом передается первому подводимому потоку F1, т.е. холодному источнику (поток F воды) с тем, чтобы увеличить его теплосодержание.After completion of the condensation process of the first coolant R1, the first cooling means 72 further cools said first coolant R1 so as to extract additional heat (shown by the letter B in the diagram in FIG. 4). In addition, this additional heat is advantageously transferred to the first supply stream F1, i.e. cold source (water flow F) in order to increase its heat content.

Первое средство 21 и/или второе средство 121 сжатия могут представлять собой компрессоры, которые обычно используют при создании традиционных тепловых насосов, или другое функционально эквивалентное средство. При этом в соответствии с настоящим изобретением первое средство 21 сжатия первого рабочего тела R1 и/или второе средство 121 сжатия второго рабочего тела R2 сконфигурированы для теплообмена с третьим частичным потоком F3 и с четвертым частичным потоком F4 указанного подводимого потока F воды соответственно (независимых от указанного первого частичного потока F1 и от указанного второго частичного потока F2). Такое решение выгодным образом позволяет ограничить перегрев смазок, используемых для функционирования механических элементов компрессоров, для того чтобы повысить надежность работы и срок их службы. На практике, если предполагается установить заданную температуру устройства приблизительно равной 85ºС, температура конденсации должна составлять приблизительно 87-88ºС, что означает наличие большего перегрева после сжатия (в зависимости от используемого хладагента может быть достигнута температура даже 160ºС). Однако в рабочих условиях внутреннее трение механических элементов, входящих в конструкцию компрессоров, может достигать даже 150ºС. Такая температура представляет реальную опасность для работоспособности используемых смазок и, следовательно, для надежности всего устройства. За счет использования решения, иллюстрируемого на фиг.3, температура перегрева может оставаться в допустимых пределах.The first means 21 and / or the second means 121 of compression can be compressors, which are usually used in the creation of traditional heat pumps, or other functionally equivalent means. Moreover, in accordance with the present invention, the first means 21 for compressing the first working fluid R1 and / or the second compression means 121 for the second working fluid R2 are configured for heat exchange with the third partial stream F3 and with the fourth partial stream F4 of the specified water input stream F, respectively (independent of the specified the first partial stream F1 and from the specified second partial stream F2). This solution advantageously allows you to limit the overheating of the lubricants used for the functioning of the mechanical elements of the compressors in order to increase the reliability of operation and their service life. In practice, if you intend to set the set temperature of the device to approximately 85 ° C, the condensation temperature should be approximately 87-88 ° C, which means there is more overheating after compression (depending on the refrigerant used, a temperature of even 160 ° C can be reached). However, under operating conditions, the internal friction of the mechanical elements included in the design of the compressors can reach even 150ºС. This temperature poses a real danger to the performance of the used lubricants and, therefore, to the reliability of the entire device. By using the solution illustrated in FIG. 3, the superheat temperature can remain within acceptable limits.

Обращаясь вновь к фиг.3, следует отметить, что подводящий коллектор 81 содержит третий выход, с помощью которого третий частичный поток F3 общего подводимого потока воды поступает в средство 21 сжатия первого контура 10 для отвода от него теплоты. Возвратный коллектор 82 содержит третий вход, через который протекает третий частичный поток F3 после его нагревания, произошедшего при последующем охлаждении средства 21 сжатия первого контура 10.Turning again to FIG. 3, it should be noted that the inlet manifold 81 comprises a third outlet, with which a third partial stream F3 of the total inlet water stream enters the compression means 21 of the first circuit 10 for removing heat from it. The return manifold 82 comprises a third inlet through which a third partial stream F3 flows after it has been heated during the subsequent cooling of the compression means 21 of the first circuit 10.

Подводящий коллектор 81 содержит, кроме того, четвертый выход для четвертого частичного потока F4 подводимого потока F воды. Такой четвертый частичный поток F4 поступает в средство 121 сжатия второго контура 100 для отвода из него теплоты. Возвратный коллектор 82 содержит четвертый вход, через который протекает четвертый частичный поток F4 после его нагревания, произошедшего при последующем охлаждении средства сжатия 121 второго контура 100.The supply manifold 81 further comprises a fourth outlet for a fourth partial flow F4 of the supplied water flow F. Such a fourth partial stream F4 enters the compression means 121 of the second circuit 100 to remove heat from it. Return manifold 82 comprises a fourth inlet through which a fourth partial stream F4 flows after it has been heated during the subsequent cooling of the compression means 121 of the second circuit 100.

Следует отметить, что третий частичный поток F3 и четвертый частичный поток F4 являются независимыми от первого частичного потока F1 и от второго частичного потока F2. В частности, третий частичный поток F3 и четвертый частичный поток F4 нагреваются по существу «параллельно» друг другу и параллельно с первым частичным потоком F1 и вторым частичным потоком F2. В соответствии с предлагаемым решением подаваемый поток F воды в подводящем коллекторе 81 разделяют на четыре частичных потока, обозначенных как F1, F2, F3 и F4, которые, после их нагревания независимо один от другого, транспортируются в возвратный коллектор 82 для восстановления вновь общего количества подводимого потока F. Тепловой уровень такого подаваемого потока F будет определяться комбинацией тепловых уровней четырех частичных потоков F1, F2, F3 и F4. Было установлено, что теплота, отведенная от средства 21 сжатия, значительно повышает тепловой уровень подаваемого потока F, способствуя тем самым повышению в большей степени величины коэффициента преобразования теплового насоса (более 3). В соответствии с предпочтительным воплощением, иллюстрируемым на фиг.3, подводящий коллектор 81 содержит также четвертый выход, гидравлически соединенный с четвертым входом возвратного коллектора 82 посредством компенсационного трубопровода L. Последний выполняет функцию компенсации различных потерь давления четырех частичных потоков F1, F2, F3 и F4, которые возникают, когда указанные четыре частичных потока протекают от подводящего коллектора 81 к возвратному коллектору 82.It should be noted that the third partial stream F3 and the fourth partial stream F4 are independent of the first partial stream F1 and the second partial stream F2. In particular, the third partial stream F3 and the fourth partial stream F4 are heated substantially “parallel” to each other and in parallel with the first partial stream F1 and the second partial stream F2. In accordance with the proposed solution, the feed stream F of water in the inlet manifold 81 is divided into four partial streams, designated as F1, F2, F3 and F4, which, after heating them, independently of one another, are transported to the return manifold 82 to restore again the total amount of input flow F. The heat level of such feed stream F will be determined by a combination of the heat levels of the four partial flows F1, F2, F3 and F4. It was found that the heat removed from the compression means 21 significantly increases the thermal level of the supplied flow F, thereby contributing to a greater increase in the conversion coefficient of the heat pump (more than 3). In accordance with the preferred embodiment illustrated in FIG. 3, the inlet manifold 81 also comprises a fourth outlet hydraulically connected to the fourth inlet of the return manifold 82 by the compensation pipe L. The latter performs the function of compensating for various pressure losses of the four partial flows F1, F2, F3 and F4 that occur when these four partial streams flow from the inlet manifold 81 to the return manifold 82.

В первом возможном режиме работы два рабочих тела R1 и R2 могут быть одинакового типа и, в частности, могут иметь одинаковую плотность. Однако рассмотренные выше технические решения позволяют выгодно использовать рабочие тела с различными плотностями и, в частности, позволяют использовать в высокотемпературном контуре 100 рабочее тело R2, имеющее меньшую плотность по сравнению с текучей средой, циркулирующей в низкотемпературном контуре 10. В действительности, более высокая величина энтальпии позволяет, по сравнению с традиционными решениями, уменьшить требуемый массовый расход второго рабочего тела R2. Это позволяет, например, снизить потребление энергии на сжатие второго рабочего тела R2. В этом отношении было установлено, что нагревательное устройство 1 достигает оптимальных рабочих характеристик, если используют рабочее тело R600 в качестве первого рабочего тела R1 в низкотемпературном контуре 10 и рабочее тело (Z)-2-бутан в качестве второго рабочего тела R2 в высокотемпературном контуре 100. Помимо того, в соответствии с другим возможным режимом работы в качестве теплоносителя R2, циркулирующего в высокотемпературном контуре 100, может быть использован раствор воды (или даже одна вода), принимая во внимание давление и температуру, реализуемые в процессе функционирования указанного высокотемпературного контура 100.In the first possible operating mode, the two working fluids R1 and R2 can be of the same type and, in particular, can have the same density. However, the technical solutions discussed above make it possible to advantageously use working fluids with different densities and, in particular, make it possible to use a working fluid R2 in a high-temperature circuit 100, which has a lower density compared to a fluid circulating in a low-temperature circuit 10. In fact, a higher enthalpy allows, in comparison with traditional solutions, to reduce the required mass flow rate of the second working fluid R2. This allows, for example, to reduce the energy consumption for compression of the second working fluid R2. In this regard, it was found that the heating device 1 achieves optimal performance if the working fluid R600 is used as the first working fluid R1 in the low temperature circuit 10 and the working fluid (Z) -2-butane is used as the second working fluid R2 in the high temperature circuit 100 In addition, in accordance with another possible mode of operation, a solution of water (or even one water) may be used as the heat transfer medium R2 circulating in the high temperature circuit 100, taking into account pressure and temperature implemented during the operation of the specified high-temperature circuit 100.

Решения, реализованные для нагревательного устройства в соответствии с изобретением, позволяют полностью решить вышеуказанные техническую проблему и задачи. В частности, устройство согласно изобретению позволяет получить высокие величины коэффициента преобразования (СОР) с достижением явных преимуществ с точки зрения потребления энергии. Другими словами, устройство, соответствующее настоящему изобретению, позволяет получить высокую заданную температуру при низком потреблении энергии в системе, использующей тепловой насос.The solutions implemented for the heating device in accordance with the invention, can completely solve the above technical problem and objectives. In particular, the device according to the invention allows to obtain high values of the conversion coefficient (COP) with the achievement of clear advantages in terms of energy consumption. In other words, the device according to the present invention allows to obtain a high set temperature with low energy consumption in a system using a heat pump.

Предложенное, таким образом, устройство может быть подвержено многим модификациям и изменениям, которые все находятся в пределах объема идеи настоящего изобретения. Помимо того, все элементы устройства могут быть заменены другими технически эквивалентными средствами.Thus proposed, the device can be subject to many modifications and changes, which are all within the scope of the idea of the present invention. In addition, all elements of the device can be replaced by other technically equivalent means.

При практическом осуществлении могут быть использованы любые материалы, а также геометрические размеры и конкретные формы, в зависимости от необходимости и существующего уровня техники.In the practical implementation, any materials can be used, as well as geometric dimensions and specific shapes, depending on the need and current level of technology.

Claims (9)

1. Нагревательное устройство (1) с необратимым термодинамическим циклом, содержащее
первый контур (10) для циркуляции первого рабочего тела (R1), при этом первый контур (10) содержит:
средство испарения (11) первого рабочего тела (R1), выполненное с возможностью отвода тепловой энергии от подаваемого потока (F) воды для испарения первого рабочего тела (R1);
средство (21) сжатия первого рабочего тела (R1), которое производит сжатие первого рабочего тела (R1) после его испарения;
средство (31) конденсации первого рабочего тела (R1), которое обеспечивает конденсацию первого рабочего тела (R1) после его сжатия; и
средство (41) расширения первого рабочего тела (R1);
второй контур (100) для циркуляции второго рабочего тела (R2), при этом второй контур (100) содержит:
средство (111) испарения второго рабочего тела (R2), которое выполнено с возможностью испарения второго рабочего тела (R2) за счет тепловой энергии, извлекаемой при конденсации первого рабочего тела (R1), циркулирующего в первом контуре (10);
средство (121) сжатия второго рабочего тела (R2), обеспечивающее сжатие второго рабочего тела (R2) после его испарения;
средство (131) конденсации второго рабочего тела (R2), выполненное с возможностью конденсации второго рабочего тела (R2) после его сжатия, при этом средство (131) конденсации второго рабочего тела (R2) обеспечивает конденсацию второго рабочего тела (R2) после его сжатия, причем средство (131) конденсации второго рабочего тела (R2) выполнено с возможностью нагрева потока (Hman) сетевой воды за счет тепловой энергии, извлекаемой при конденсации второго рабочего тела (R2);
средство (141) расширения второго рабочего тела (R2);
при этом указанный первый контур (10) содержит первое средство (72) охлаждения, установленное с возможностью функционирования между средством (31) конденсации и средством (41) расширения первого контура (10), при этом указанное первое средство (72) охлаждения обеспечивает охлаждение первого рабочего тела (R1) и нагрев первого частичного потока (F1) указанного подаваемого потока (F) воды;
второй контур (100) содержит второе средство (71) охлаждения, размещенное с возможностью функционирования между средством (131) конденсации и средством (141) расширения второго рабочего тела (R2) так, чтобы охлаждать второе рабочее тело (R2) после его конденсации и нагревать второй частичный поток (F2) указанного подводимого потока (F) воды, который является независимым от первого частичного потока (F1),
указанное нагревательное устройство (1) содержит подводящий коллектор (81) и возвратный коллектор (82) подаваемой воды, при этом
подводящий коллектор (81) содержит по меньшей мере первый вход для подаваемого потока (F) воды, первый выход для первого частичного потока (F1) воды подаваемого потока (F) воды и по меньшей мере второй выход для второго частичного пока (F2) воды указанного подаваемого потока (F) воды;
возвратный коллектор (82) содержит по меньшей мере один вход для первого частичного потока (F1) воды и по меньшей мере второй вход для второго частичного потока (F2) воды, поступающего из второго средства (71) охлаждения; при этом возвратный коллектор (82) содержит основной выход для подаваемого потока (F) воды, предназначенного для указанного средства испарения (11) первого контура (10).1. A heating device (1) with an irreversible thermodynamic cycle, containing
the first circuit (10) for the circulation of the first working fluid (R1), while the first circuit (10) contains:
evaporation means (11) of the first working fluid (R1), configured to divert heat energy from the supplied flow (F) of water to evaporate the first working fluid (R1);
means (21) for compressing the first working fluid (R1), which compresses the first working fluid (R1) after its evaporation;
means (31) for condensing the first working fluid (R1), which provides condensation of the first working fluid (R1) after compression; and
means (41) for expanding the first working fluid (R1);
the second circuit (100) for the circulation of the second working fluid (R2), while the second circuit (100) contains:
means (111) for evaporating the second working fluid (R2), which is configured to evaporate the second working fluid (R2) due to thermal energy extracted by condensation of the first working fluid (R1) circulating in the first circuit (10);
means (121) for compressing the second working fluid (R2), providing compression of the second working fluid (R2) after its evaporation;
means (131) for condensing the second working fluid (R2), configured to condense the second working fluid (R2) after compression, wherein means (131) for condensing the second working fluid (R2) provides condensation of the second working fluid (R2) after its compression moreover, the means (131) of condensation of the second working fluid (R2) is arranged to heat the flow (Hman) of the network water due to the thermal energy extracted by the condensation of the second working fluid (R2);
means (141) expanding the second working fluid (R2);
wherein said first circuit (10) comprises first cooling means (72) installed operably between the condensation means (31) and expansion means (41) of the first circuit (10), said first cooling means (72) cooling the first the working fluid (R1) and heating the first partial stream (F1) of the specified feed stream (F) of water;
the second circuit (100) comprises a second cooling means (71) placed operably between the condensation means (131) and the expansion means (141) of the second working fluid (R2) so as to cool the second working fluid (R2) after condensing and heating the second partial stream (F2) of the specified input stream (F) of water, which is independent of the first partial stream (F1),
the specified heating device (1) contains a supply manifold (81) and a return manifold (82) of the supplied water, while
the supply manifold (81) comprises at least a first inlet for the water feed stream (F), a first outlet for the first partial water stream (F1) of the water feed stream (F) and at least a second outlet for the second partial water so far (F2) of said feed stream (F) of water;
the return manifold (82) comprises at least one inlet for a first partial water stream (F1) and at least a second inlet for a second partial water stream (F2) coming from the second cooling means (71); wherein the return manifold (82) contains a main outlet for the feed stream (F) of water intended for said evaporation means (11) of the primary circuit (10). 2. Устройство по п. 1, в котором подводящий коллектор (81) содержит третий выход для третьего частичного потока (F3) указанного подаваемого потока, независимого от первого частичного (F1) потока и от второго частичного потока (F2), при этом первое средство (21) сжатия первого контура (10) выполнено с возможностью теплообмена с третьим частичным потоком (F3) для его нагревания, а возвратный коллектор (82) содержит третий вход для третьего частичного потока (F3), нагреваемого посредством теплообмена со средством (21) сжатия первого контура (10).2. The device according to claim 1, in which the inlet manifold (81) contains a third output for a third partial stream (F3) of the specified feed stream, independent of the first partial (F1) stream and the second partial stream (F2), the first means (21) the compression of the first circuit (10) is configured to heat exchange with a third partial stream (F3) to heat it, and the return manifold (82) contains a third input for a third partial stream (F3), heated by heat exchange with means (21) of compression primary circuit (10). 3. Устройство (1) по п. 1, в котором подводящий коллектор содержит четвертый выход для четвертого частичного потока (F4) указанного подаваемого потока (F), независимого от указанного первого частичного потока (F1) и от второго частичного потока (F2), при этом второе средство (121) сжатия второго контура (100) выполнено с возможностью теплообмена с четвертым частичным потоком (F4) для его нагревания, а возвратный коллектор (82) содержит четвертый вход для четвертого частичного потока (F4), нагреваемого за счет теплообмена со средством (121) сжатия второго контура (100).3. The device (1) according to claim 1, in which the input collector comprises a fourth output for a fourth partial stream (F4) of said feed stream (F), independent of said first partial stream (F1) and from the second partial stream (F2), the second compression means (121) of the second circuit (100) is configured to heat exchange with the fourth partial stream (F4) to heat it, and the return manifold (82) contains the fourth input for the fourth partial stream (F4), heated by heat exchange with means for compressing the second cont Pa (100). 4. Устройство (1) по п. 1, в котором подводящий коллектор (81) и возвратный коллектор (82) гидравлически соединены с помощью компенсационного гидравлического трубопровода (L).4. The device (1) according to claim 1, in which the inlet manifold (81) and the return manifold (82) are hydraulically connected via a compensating hydraulic pipe (L). 5. Устройство (1) по п. 1, в котором второе рабочее тело (R2) имеет плотность, меньшую, чем плотность первого рабочего тела (R1).5. The device (1) according to claim 1, in which the second working fluid (R2) has a density lower than the density of the first working fluid (R1). 6. Устройство (1) по п. 1, в котором второе рабочее тело (R2), циркулирующее во втором рабочем контуре (100), представляет собой водный раствор или даже одну воду.6. The device (1) according to claim 1, in which the second working fluid (R2) circulating in the second working circuit (100) is an aqueous solution or even one water. 7. Устройство (1) по п. 1, в котором первым рабочим телом является R600, причем указанным рабочим телом является (Z)-2-бутан.7. The device (1) according to claim 1, wherein the first working fluid is R600, wherein said working fluid is (Z) -2-butane. 8. Устройство (1) по п. 1, в котором средство (111) испарения второго рабочего тела (R2) и средство (31) конденсации первого рабочего тела (R1) объединены в единый теплообменник (50) так, что тепловая энергия, извлеченная в результате конденсации первого рабочего тела (R1), непосредственно передается второму рабочему телу (R2) без промежуточных переходов.8. The device (1) according to claim 1, in which the means (111) for evaporating the second working fluid (R2) and the means (31) for condensing the first working fluid (R1) are combined into a single heat exchanger (50) so that the thermal energy extracted as a result of condensation of the first working fluid (R1), it is directly transferred to the second working fluid (R2) without intermediate transitions. 9. Нагревательная установка, характеризующаяся тем, что содержит нагревательное устройство (1) по любому из пп. 1-8. 9. A heating installation, characterized in that it comprises a heating device (1) according to any one of paragraphs. 1-8.
RU2012119512/06A 2009-10-14 2010-10-13 Heating device operating within irreversible thermodynamic cycle, for heating installations with high temperature of supply RU2580914C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITPD2009A000298 2009-10-14
ITPD2009A000298A IT1396440B1 (en) 2009-10-14 2009-10-14 THERMODYNAMIC IRREVERSIBLE CYCLE HEATING DEVICE FOR HEATING SYSTEMS WITH HIGH DELIVERY TEMPERATURE.
PCT/IB2010/054626 WO2011045752A1 (en) 2009-10-14 2010-10-13 Heating device with irreversible thermodynamic cycle for heating installations having high delivery temperature

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012119512A RU2012119512A (en) 2013-11-20
RU2580914C2 true RU2580914C2 (en) 2016-04-10

Family

ID=42199230

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012119512/06A RU2580914C2 (en) 2009-10-14 2010-10-13 Heating device operating within irreversible thermodynamic cycle, for heating installations with high temperature of supply

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20120198878A1 (en)
EP (1) EP2488804B1 (en)
CA (1) CA2791438A1 (en)
IT (1) IT1396440B1 (en)
RU (1) RU2580914C2 (en)
WO (1) WO2011045752A1 (en)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101608538B1 (en) * 2009-12-31 2016-04-01 엘지전자 주식회사 Water circulation system associated with refrigerant cycle
ITTO20111134A1 (en) 2011-12-12 2013-06-13 Innovation Factory Scarl HEAT PUMP UNIT AND PROCEDURE FOR COOLING AND / OR HEATING THROUGH THIS HEAT PUMP UNIT
ITTO20111133A1 (en) 2011-12-12 2013-06-13 Innovation Factory Scarl HIGH PERFORMANCE HEAT PUMP UNIT
ITTO20111132A1 (en) 2011-12-12 2013-06-13 Innovation Factory Scarl HIGH PERFORMANCE HEAT PUMP UNIT
US9995509B2 (en) * 2013-03-15 2018-06-12 Trane International Inc. Cascading heat recovery using a cooling unit as a source
DE102013211087A1 (en) * 2013-06-14 2015-01-15 Siemens Aktiengesellschaft Method for operating a heat pump assembly and heat pump assembly
AP2016009207A0 (en) 2013-10-25 2016-05-31 Livestock Improvement Corp Ltd Genetic markers and uses therefor
DE102016125006A1 (en) * 2016-12-20 2018-06-21 Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe Gmbh Method and device for generating process refrigeration and process steam
US11035595B2 (en) 2017-08-18 2021-06-15 Rolls-Royce North American Technologies Inc. Recuperated superheat return trans-critical vapor compression system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU389362A1 (en) * 1969-10-27 1973-07-05 Специальное конструкторское бюро холодильного машиностроени CASCADE REFRIGERATING INSTALLATION
FR2296829A1 (en) * 1974-12-31 1976-07-30 Vignal Maurice Heat pump circuit for cooling or heating - has auxiliary section with compressor, expander, condenser and evaporator using additional heat source
DE3311505A1 (en) * 1983-03-26 1984-09-27 Peter 2351 Hasenkrug Koch Heat pump device
DE3433366A1 (en) * 1984-09-08 1986-03-20 Peter 2351 Hasenkrug Koch Process for the supply and discharge of heat energy, and also heat pump device

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8304359A (en) * 1983-12-20 1985-07-16 Philips Nv SORTAGE HEAT PUMP WITH THERMALLY DRIVEN LIQUID PUMP AND LIQUID PUMP FOR APPLICATION IN A SORPTION HEAT PUMP.
US4570449A (en) * 1984-05-03 1986-02-18 Acl-Filco Corporation Refrigeration system
JPH0686220B2 (en) * 1986-03-29 1994-11-02 日野自動車工業株式会社 Power steering used in vehicles
CH675147A5 (en) * 1987-08-03 1990-08-31 Bbc Brown Boveri & Cie
JP2007303792A (en) * 2006-05-15 2007-11-22 Sanyo Electric Co Ltd Refrigerating device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU389362A1 (en) * 1969-10-27 1973-07-05 Специальное конструкторское бюро холодильного машиностроени CASCADE REFRIGERATING INSTALLATION
FR2296829A1 (en) * 1974-12-31 1976-07-30 Vignal Maurice Heat pump circuit for cooling or heating - has auxiliary section with compressor, expander, condenser and evaporator using additional heat source
DE3311505A1 (en) * 1983-03-26 1984-09-27 Peter 2351 Hasenkrug Koch Heat pump device
DE3433366A1 (en) * 1984-09-08 1986-03-20 Peter 2351 Hasenkrug Koch Process for the supply and discharge of heat energy, and also heat pump device

Also Published As

Publication number Publication date
EP2488804B1 (en) 2016-12-21
US20120198878A1 (en) 2012-08-09
RU2012119512A (en) 2013-11-20
ITPD20090298A1 (en) 2011-04-15
CA2791438A1 (en) 2011-04-21
IT1396440B1 (en) 2012-11-23
WO2011045752A1 (en) 2011-04-21
EP2488804A1 (en) 2012-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2580914C2 (en) Heating device operating within irreversible thermodynamic cycle, for heating installations with high temperature of supply
CN103003531A (en) Thermoelectric energy storage system and method for storing thermoelectric energy
US11293666B2 (en) Superhigh temperature heat pump system and method capable of preparing boiling water not lower than 100° C
JP4471992B2 (en) Multi-source heat pump steam / hot water generator
CN108119201B (en) Organic Rankine cycle system containing phase change energy storage device
KR101204928B1 (en) Heat pump system utilizing 3 compression cycles
JP2009216383A (en) Multiple heat pump type steam/hot water generating device
KR20150022311A (en) Heat pump electricity generation system
CN113775494A (en) Ocean thermoelectric generation cold seawater cascade utilization system
KR100677934B1 (en) Hot water production apparatus of heat pump
RU2638252C1 (en) Cascade heat pump system for heating and hot water supply of private and utility spaces
KR20100005735U (en) storage system
CN209622910U (en) A kind of air source heat pump heating system
CN110057127B (en) Coupling heat pump heat exchanger
CN112682957A (en) Air energy heat pump
CN207610386U (en) The superelevation temperature heat pump system not less than 100 DEG C of boiling water can be produced
KR200362824Y1 (en) boiler useing for condenser and vaporizer
Xia et al. Superhigh temperature heat pump system and method capable of preparing boiling water not lower than 100 C
JPS59219665A (en) Heat pump device
RU2776000C9 (en) Method and system for energy conversion
CN215002255U (en) Air energy heat pump
KR100817482B1 (en) Heating and warm water supplying system for a heat pump
JPH07139847A (en) High/low temperature heat pump system
KR101608919B1 (en) High efficiency heat pump system, and super-cooling and heat absorption compensation apparatus thereof
KR200360454Y1 (en) A heating and cooling system for prevent overload of a compressor

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20160531