RU2759403C1 - Кондиционер с теплообменом в грунтах и водной среде - Google Patents
Кондиционер с теплообменом в грунтах и водной среде Download PDFInfo
- Publication number
- RU2759403C1 RU2759403C1 RU2020139865A RU2020139865A RU2759403C1 RU 2759403 C1 RU2759403 C1 RU 2759403C1 RU 2020139865 A RU2020139865 A RU 2020139865A RU 2020139865 A RU2020139865 A RU 2020139865A RU 2759403 C1 RU2759403 C1 RU 2759403C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- condenser
- air conditioner
- soil
- evaporator
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- 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
- F25B30/00—Heat pumps
- F25B30/06—Heat pumps characterised by the source of low potential heat
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/12—Hot water central heating systems using heat pumps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к установкам, преобразующим низкопотенциальный тепловой ресурс окружающей среды в целях обеспечения заданных температурных условий внутри помещений. Кондиционер с теплообменом в грунтах и водной среде, содержащий тепловой насос с теплообменником во внешней среде и в системе кондиционирования помещения, выполнен с образованием единого блока, включающего корпус, внутри которого соосно с ним закреплен теплоизолированный цилиндр, на верхнем конце которого подвижно установлена секция с диафрагмой и кольцевым якорем, верхнюю и нижнюю части. Верхняя часть оснащена теплообменником, за внутренней стенкой которого расположен конденсатор, нижняя часть, погруженная в водную среду или в водонасыщенный грунт в режиме обогрева, исполняет функцию испарителя. На верхнем торце корпуса размещены кольцевой электромагнит, вентилятор и компрессор. Кондиционер выполнен с возможностью переключения режима работы с отопления на охлаждение изменением перехода между испарителем и конденсатором в канале циркуляции хладагента путем перекрытия или открывания свободного прохода внутреннего канала секции в конденсатор. Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции и обеспечение поддержания комфортного температурного режима в помещениях в любое время года. 3 ил.
Description
Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к установкам, преобразующим низкопотенциальный тепловой ресурс окружающей среды для обеспечения заданных температурных условий внутри помещений. Оно может быть использовано для кондиционирования воздуха в жилых домах, дачных помещениях, туристических базах и прочих объектах, а также для подогрева воды.
Проблема кондиционирования воздуха в помещениях, особенно - удаленных от систем центрального теплоснабжения - актуальна всегда и повсюду. Для ее решения имеется множество всевозможных разработок. Одним из наиболее перспективных направлений является использование теплового ресурса грунтов и водной среды. Этому наиболее стабильному источнику энергии уделено особое внимание авторов проектов и изобретений.
Известны, например, УСТАНОВКА АВТОНОМНОГО ТЕПЛО- И ХОЛОДО-СНАБЖЕНИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ (RU №2455574 МПК В82В 1/00 (2006.01), F24D 3/18 (2006.01), 2012 г.), УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ ПОМЕЩЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НИЗКОПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ЭНЕРГОНОСИТЕЛЕЙ (RU №2292000 МПК F24D 3/08 (2006.01), 2007 г.), СИСТЕМА АВТОНОМНОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ И ХОЛОДОСНАБЖЕНИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ (RU №2382281 С1 МПК F24D 3/18 (2006.01) 2010 г.).
При рассмотрении этих изобретений с их техническим результатом становится очевидным их главный отрицательный показатель: чрезвычайная сложность этих систем, а следовательно, высокие затраты на их создание, монтаж и обслуживание. Все это резко снижает их доступность для населения и надлежащее использование подобных устройств.
Поскольку в самой основе заявляемого изобретения заложен тепловой насос, то в этом плане наиболее близким аналогом является улучшенный ТЕПЛОВОЙ НАСОС (патент RU №2382295 МПК F25B 30/02 (2006.01), 2010 г.).
Этот аналог отличается простотой конструкции и высокой энергетической эффективностью, достигнутой путем замены обычного компрессора вакуумным насосом (по патенту РФ №2237824, F04D 19/04, 2004 г.). Такое техническое решение создает возможность в качестве хладагентов использовать вместо фреонов другие жидкости с повышенной температурой кипения, например, этанол.
Такие тепловые насосы предназначены для децентрализованного отопления жилья и общественных помещений.
Однако наряду с их преимуществами они имеют и существенные ограничения: они не могут кондиционировать (охлаждать) воздух в летнее время, используя его потенциал для поддержания теплового ресурса грунтового теплоаккумулятора.
Главной задачей в разработке заявляемого устройства стало предельное упрощение его конструкции и обеспечение возможности кондиционирования воздуха с использованием его теплового ресурса для поддержания температурного потенциала теплоаккумулятора.
И такая задача решена созданием конструкции кондиционера с теплообменом в грунтах и водной среде, содержащего тепловой насос с теплообменниками во внешней среде и системе кондиционирования помещений, выполненного - согласно изобретению - в виде единого блока с возможностью переключения режима работы с отопления на охлаждение путем именения переходов между испарителем и конденсатором в канале циркуляции хладагента.
Описание заявляемого кондиционера поясняется иллюстрациями, где на фиг. 1 показан его общий вид (в продольном разрезе) в режиме отопления, на фиг. 2 - дроссельный переход (выноска А), на фиг. 3 - продольный разрез кондиционера в режиме охлаждения.
Заявляемый кондиционер имеет общий корпус 1, внутри которого соосно с ним закреплен теплоизолированный цилиндр 2, на его верхнем конце подвижно установлена секция 3 с диафрагмой 4 и кольцевым якорем 5. Диафрагма 4 на своей кромке сверху имеет рифление с радиальными канавками.
Верхняя часть корпуса 1 оснащена теплообменником 6, соединенным с системой кондиционирования, его наружная поверхность теплоизолирована, а за внутренней стенкой находится конденсатор 7. На верхнем торце корпуса 1 размещены кольцевой электромагнит 8, осевой либо радиальный вентилятор 9 и компрессор 10 (показан условно).
Нижняя часть корпуса 1, подлежащая погружению в водную среду либо водонасыщенный грунт, имеет хорошую теплопроводность и коррозионно-стойкое покрытие.
Работа кондиционера:
1. В режиме обогрева (фиг. 1). При включенном электромагните 8 свободный проход от внутреннего канала секции 3 в конденсатор 7 перекрыт. Поток паров хладагента сжимается компрессором 10 и в нагретом состоянии движется завихренно в конденсаторе 7, отдавая свое тепло в теплообменник 6 и далее в систему обогрева. Остуженный хладагент под избыточным давлением конденсируется и через мелкие канавки плотно прилегающей к стенке конденсатора 7 рифленой кромки диафрагмы 4 (см. фиг. 2) подается в нижнюю часть корпуса 1, выполняющую в этом режиме функцию испарителя. При этом поток хладагента после такого дросселирования и в условиях резко сниженного давления испаряется за счет тепла внешней среды и по цилиндру 2 снова подается к компрессору.
2. В режиме охлаждения (фиг. 3). При отключенном электромагните 8 кольцевой якорь 5 вместе с секцией 3 и диафрагмой 4 опускается, открывая свободный проход парам хладагента, являющегося в данном случае просто теплоносителем, по всем каналам циркуляции. С включением вентилятора 9 завихренный поток теплоносителя, обтекая внутренюю стенку теплообменника 6, нагревается от него и далее в нижней части корпуса 1 отдает тепло окружающей среде. При этом, в случае использования грунтового теплоаккумулятора это тепло создает в нем за летний сезон дополнительный тепловой ресурс для отопления.
Итак, заявляемое устройство при его простейшей конструкции позволит поддерживать комфортный температурный режим в помещениях в любое время года.
Claims (1)
- Кондиционер с теплообменом в грунтах и водной среде, содержащий тепловой насос с теплообменником во внешней среде и в системе кондиционирования помещения, отличающийся тем, что он выполнен с образованием единого блока, включающего корпус, внутри которого соосно с ним закреплен теплоизолированный цилиндр, на верхнем конце которого подвижно установлена секция с диафрагмой и кольцевым якорем, верхнюю и нижнюю части, причем верхняя часть оснащена теплообменником, за внутренней стенкой которого расположен конденсатор, нижняя часть, погруженная в водную среду или в водонасыщенный грунт, в режиме обогрева выполняет функцию испарителя, а на верхнем торце корпуса размещены кольцевой электромагнит, вентилятор и компрессор, при этом кондиционер выполнен с возможностью переключения режима работы с отопления на охлаждение изменением перехода между испарителем и конденсатором в канале циркуляции хладагента путем перекрытия или открывания свободного прохода внутреннего канала секции в конденсатор.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020139865A RU2759403C1 (ru) | 2020-12-02 | 2020-12-02 | Кондиционер с теплообменом в грунтах и водной среде |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020139865A RU2759403C1 (ru) | 2020-12-02 | 2020-12-02 | Кондиционер с теплообменом в грунтах и водной среде |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2759403C1 true RU2759403C1 (ru) | 2021-11-12 |
Family
ID=78607289
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020139865A RU2759403C1 (ru) | 2020-12-02 | 2020-12-02 | Кондиционер с теплообменом в грунтах и водной среде |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2759403C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2296828A2 (fr) * | 1974-12-31 | 1976-07-30 | Vignal Maurice | Pompe a chaleur utilisant le sol comme source de chaleur |
RU2382295C2 (ru) * | 2007-12-21 | 2010-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный университет" | Тепловой насос |
CN202501668U (zh) * | 2012-02-01 | 2012-10-24 | 国电科学技术研究院 | 一种满液式多重等效冷凝蒸发水/地源热泵机组 |
RU2655087C1 (ru) * | 2017-05-04 | 2018-05-23 | Николай Васильевич Ясаков | Компактный компрессионный тепловой насос |
-
2020
- 2020-12-02 RU RU2020139865A patent/RU2759403C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2296828A2 (fr) * | 1974-12-31 | 1976-07-30 | Vignal Maurice | Pompe a chaleur utilisant le sol comme source de chaleur |
RU2382295C2 (ru) * | 2007-12-21 | 2010-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный университет" | Тепловой насос |
CN202501668U (zh) * | 2012-02-01 | 2012-10-24 | 国电科学技术研究院 | 一种满液式多重等效冷凝蒸发水/地源热泵机组 |
RU2655087C1 (ru) * | 2017-05-04 | 2018-05-23 | Николай Васильевич Ясаков | Компактный компрессионный тепловой насос |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Большой толковый словарь русского языка, гл. ред. Кузнецов С. А., изд. "Норинт" Санкт-Петербург, 2000 г. - 1536 с. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Ji et al. | Domestic air-conditioner and integrated water heater for subtropical climate | |
US9389008B2 (en) | Solar energy air conditioning system with storage capability | |
US20110197610A1 (en) | Air Conditioner and Pool Heater Dual System | |
CN110603410B (zh) | 区域能源分配系统 | |
CN102022788B (zh) | 间接蒸发冷水机组和机械制冷冷水机组联合供冷空调系统 | |
RU2759403C1 (ru) | Кондиционер с теплообменом в грунтах и водной среде | |
CN203744606U (zh) | 一种空调换热器及一体式空调器 | |
KR101150659B1 (ko) | 해양심층수를 이용한 아이스링크 냉각 및 공조 시스템 | |
CN104154597A (zh) | 一种双用换热多联空调装置 | |
RU2319078C2 (ru) | Система кондиционирования воздуха для помещений | |
CN210801757U (zh) | 一种用于冰箱的防凝露管 | |
RU2655087C1 (ru) | Компактный компрессионный тепловой насос | |
CN204460546U (zh) | 一种利用湖泊水库深层低温水的空调系统 | |
CN104296296A (zh) | 一种单冷式中央空调节能系统 | |
EP1588103A1 (en) | Water cooler for internal installation | |
US5140829A (en) | Air conditioning system | |
CN205448418U (zh) | 一种新型高效换热的空调制冷循环系统及空调器 | |
CN204786928U (zh) | 一种单冷式中央空调节能装置 | |
RU2767253C1 (ru) | Система кондиционирования с использованием холода естественного источника | |
CN218163411U (zh) | 热管蒸发冷却式室内供冷系统 | |
KR101695191B1 (ko) | 히트펌프 시스템용 지중 열교환기 및 이를 이용한 히트펌프 시스템 | |
EP3803246B1 (en) | Thermal transfer loop | |
KR200362824Y1 (ko) | 응축기와 증발기를 이용한 보일러 | |
KR100346649B1 (ko) | 응축 폐열제거 및 재활용장치 | |
WO2018044250A1 (en) | Refrigeration system with centralised condensation heat removal |