RU2772445C9 - Теплогенератор - Google Patents
Теплогенератор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2772445C9 RU2772445C9 RU2021117593A RU2021117593A RU2772445C9 RU 2772445 C9 RU2772445 C9 RU 2772445C9 RU 2021117593 A RU2021117593 A RU 2021117593A RU 2021117593 A RU2021117593 A RU 2021117593A RU 2772445 C9 RU2772445 C9 RU 2772445C9
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat pump
- absorption heat
- absorption
- pump
- condenser
- Prior art date
Links
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 72
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 37
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims abstract description 12
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims abstract description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 8
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 3
- 239000008236 heating water Substances 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitrogen oxide Substances O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 1
- 235000010599 Verbascum thapsus Nutrition 0.000 description 1
- 230000002528 anti-freeze Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 1
- 229910052813 nitrogen oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к области теплонасосных установок, применяемых для преобразования низкопотенциальной теплоты в системах отопления и горячего водоснабжения. Соединенные последовательно компрессор парокомпрессионного теплового насоса, конденсатор парокомпрессионного теплового насоса, дроссельный вентиль парокомпрессионного теплового насоса, испаритель парокомпрессионного теплового насоса образуют контур парокомпрессионного теплового насоса, заполненный хладагентом. Тепловой двигатель соединен с компрессором парокомпрессионного теплового насоса через вал. Соединенные последовательно генератор пара абсорбционного теплового насоса, конденсатор абсорбционного теплового насоса, дроссельный вентиль абсорбционного теплового насоса, испаритель абсорбционного теплового насоса, абсорбер абсорбционного теплового насоса, заполненный абсорбентом, циркуляционный насос абсорбционного теплового насоса, расширительный клапан абсорбционного теплового насоса образуют контур абсорбционного теплового насоса, заполненного хладагентом и абсорбентом. Расширительный клапан абсорбционного теплового насоса расположен между абсорбером абсорбционного теплового насоса и генератором пара и подключен параллельно циркуляционному насосу абсорбционного теплового насоса. Тепловой двигатель соединен с генератором пара абсорбционного теплового насоса контуром охлаждения теплового двигателя. Конденсатор парокомпрессионного теплового насоса подключен последовательно к конденсатору абсорбционного теплового насоса и к теплообменнику уходящих газов, образующим контур системы теплоснабжения. Технический результат заключается в совместном использовании энергии топлива и возобновляемой низкопотенциальной энергии окружающей среды для эффективного получения теплоты. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области теплотехники, а именно к области теплонасосных установок, применяемых для преобразования низкопотенциальной теплоты в системах отопления и горячего водоснабжения.
Известен теплогенератор, описанный в патенте RU, «двухконтурный настенный газовый котел» № RU168389, опубл. 2017.02.01, МПК F24H 1/00. Котел, содержащий вентилятор, главный теплообменник, контрольный датчик температуры, газовую горелку, электрозапальник, датчик наличия факела, блок электронного регулирования, датчик протока нагреваемой воды для горячего водоснабжения, газовый вентиль, вторичный теплообменник, контрольный датчик температуры, датчик температуры нагреваемой воды для горячего водоснабжения, напорную трубу контура отопительной воды, обратную трубу контура отопительной воды, подающую трубу контура нагреваемой воды для горячего водоснабжения, обратную трубу контура для горячего водоснабжения, запорные электромагнитные клапаны на напорной и обратной трубах отопления, запорный электромагнитный клапан перед вторичным теплообменником, датчик давления отопительной воды, датчик работы вентилятора, автоматический выпускной клапан, предохранительный клапан, водяной насос, трубу подпитки, обратный клапан, подпиточный насос, бак с подпиточной водой, механизм автоматического перемещения электрозапальника, имеется газоанализатор окислов азота в продуктах сгорания, имеется датчик температуры наружного воздуха, подаваемого на горение, имеется газоанализатор состава топливного газа, подаваемого на горение.
Недостатками данного теплогенератора являются:
- высокий расход топлива на производство и передачу тепловой энергии потребителю;
- малоэффективное использование теплоты получаемой в результате сжигания органического топлива за счет потерь с уходящими газами;
- отсутствие возможности использования низкопотенциальных источников энергии;
- повышенный выброс в атмосферу вредных веществ из-за высокого расхода топлива;
Прототипом изобретения принимается общеизвестный тепловой насос компрессионного типа, описанный в статье на интернет ресурсе http://decentral.web-box.ru/stati/teplovyj-nasos/teplovoj-nasos-princip-raboty/.
Основными узлами теплового насоса являются: соединенные последовательно компрессор (у нас компрессор парокомпрессионного теплового насоса), конденсатор (у нас конденсатор парокомпрессионного теплового насоса), дроссельный вентиль (у нас дроссельный вентиль парокомпрессионного теплового насоса), испаритель (у нас испаритель парокомпрессионного теплового насоса).
Недостатками данного прототипа являются:
- низкая эффективность работы установки;
- отсутствует возможность использовать органическое топливо.
На сегодняшний день существует множество видов теплогенераторов, которые не имеют возможности использовать альтернативные источники энергии. Установки, работающие с использованием альтернативных источников энергии, используют в основном электрический двигатель для привода компрессора, что в итоге приводит к малой экономичности установки. На рынке представлены установки и абсорбционного типа, для них необходима высокопотенциальная тепловая энергия, которая применима далеко не во всех случаях.
Технический результат заключается в совместном использовании энергии топлива и возобновляемой низкопотенциальной энергии окружающей среды для эффективного получения теплоты.
Технический результат изобретения достигается за счет того, что теплогенератор, содержащий соединенные последовательно компрессор парокомпрессионного теплового насоса, конденсатор парокомпрессионного теплового насоса, дроссельный вентиль парокомпрессионного теплового насоса, испаритель парокомпрессионного теплового насоса и образующие контур парокомпрессионного теплового насоса заполненный хладагентом, отличающийся тем, что дополнительно содержит тепловой двигатель соединенный с компрессором парокомпрессионного теплового насоса через вал, соединенные последовательно генератор пара абсорбционного теплового насоса, конденсатор абсорбционного теплового насоса, дроссельный вентиль абсорбционного теплового насоса, испаритель абсорбционного теплового насоса, абсорбер абсорбционного теплового насоса заполненный абсорбентом, циркуляционный насос абсорбционного теплового насоса, расширительный клапан абсорбционного теплового насоса, образуют контур абсорбционного теплового насоса заполненного хладагентом и абсорбентом, причем расширительный клапан абсорбционного теплового насоса расположен между абсорбером абсорбционного теплового насоса и генератором пара и подключен параллельно циркуляционному насосу абсорбционного теплового насоса, тепловой двигатель соединен с генератором пара абсорбционного теплового насоса контуром охлаждения теплового двигателя, конденсатор парокомпрессионного теплового насоса подключен последовательно к конденсатору абсорбционного теплового насоса и к теплообменнику уходящих газов образующие контур системы теплоснабжения.
На фиг. 1 представлена схема теплогенератора, состоящая из теплового двигателя 1 соединенный валом 2, с компрессором парокомпрессионного теплового насоса 3, конденсатора парокомпрессионного теплового насоса 4, дроссельным вентилем парокомпрессионного теплового насоса 5, испарителя парокомпрессионного теплового насоса 6, контура парокомпрессионного теплового насоса 7 заполненного хладагентом, источника низкопотенциальной энергии 8, контура охлаждения теплового двигателя 9 заполненного антифризом, генератора пара абсорбционного теплового насоса 10, конденсатора абсорбционного теплового насоса 11, дроссельного вентиля абсорбционного теплового насоса 12, испарителя абсорбционного теплового насоса 13, абсорбера абсорбционного теплового насоса 14, циркуляционного насоса абсорбционного теплового насоса 15, расширительного клапана абсорбционного теплового насоса 16, контура абсорбционного теплового насоса 17 заполненного хладагентом и абсорбентом, теплообменника уходящих газов 18, контура системы теплоснабжения 19.
Теплогенератор работает следующим образом. Тепловой двигатель 1 вырабатывает механическую энергию и передает ее через вал 2 компрессору парокомпрессионного теплового насоса 3, в нем происходит сжатие хладагента за счет чего повышается температура и под действием компрессора парокомпрессионного теплового насоса 3 выталкивается в конденсатор парокомпрессионного теплового насоса 4. В конденсаторе парокомпрессионного теплового насоса 4 нагретый хладагент отдает тепло контуру системы теплоснабжения 19, переходит в жидкое состояние и проходит дроссельный вентиль парокомпрессионного теплового насоса 5 за счет которого снижается давление и хладагент поступает в испаритель парокомпрессионного теплового насоса 6 в разреженном состоянии, где испаряется за счет тепла, полученного от источника низкопотенциальной теплоты 8 и попадает в компрессор парокомпрессионного теплового насоса 3, затем цикл повторяется. Соединенные последовательно компрессор парокомпрессионного теплового насоса 3, конденсатор парокомпрессионного теплового насоса 4, дроссельный вентиль парокомпрессионного теплового насоса 5, испаритель парокомпрессионного теплового насоса 6, образуют контур парокомпрессионного теплового насоса 7 заполненный хладагентом. Тепловой двигатель 1 вырабатывает тепловую энергию, охлаждение двигателя происходит с помощью контура охлаждения теплового двигателя 9 за счет передачи теплоты генератору пара абсорбционного теплового насоса 10. В генераторе пара абсорбционного теплового насоса 10 осуществляется выпаривание хладагента, и он поступает в конденсатор абсорбционного теплового насоса 11, а абсорбент самотеком перетекает в абсорбер абсорбционного теплового насоса 14 через расширительный клапан абсорбционного теплового насоса 16. В конденсаторе абсорбционного теплового насоса 11 нагретый хладагент отдает тепло контуру системы теплоснабжения 19, переходит в жидкое состояние и проходит дроссельный вентиль абсорбционного теплового насоса 12 за счет которого снижается давление и хладагент поступает в испаритель абсорбционного теплового насоса 13 в разреженном состоянии, где испаряется за счет тепла, полученного от источника низкопотенциальной теплоты 8. После испарения хладагент абсорбционного теплового насоса попадает в абсорбер абсорбционного теплового насоса 14 и его пары поглощаются раствором абсорбента отдавая ему скрытую теплоту парообразования. Получившийся разбавленный раствор из абсорбера абсорбционного теплового насоса 14 циркуляционным насосом абсорбционного теплового насоса 15 перекачивается в генератор пара абсорбционного теплового насоса 10, затем цикл повторяется. Соединенные последовательно генератор пара абсорбционного теплового насоса 10, конденсатор абсорбционного теплового насоса 11, дроссельный вентиль абсорбционного теплового насоса 12, испаритель абсорбционного теплового насоса 13, абсорбер абсорбционного теплового насоса 14 заполненный абсорбентом, генератор пара абсорбционного теплового насоса 10, расширительный клапан абсорбционного теплового насоса 16 и циркуляционный насос абсорбционного теплового насоса 15 соединенный с абсорбером абсорбционного теплового насоса 14 заполненный абсорбентом, генератор пара абсорбционного теплового насоса 10 образуют контур абсорбционного теплового насоса 17 заполненный хладагентом и абсорбентом. Контур системы теплоснабжения 19 забирает теплоту с конденсатора парокомпрессионного теплового насоса 4, затем теплоноситель забирает теплоту с конденсатора абсорбционного теплового насоса 11, далее теплоноситель догревается в теплообменнике уходящих газов 18 и после этого отправляется в систему отопления для нужд отопления и горячего водоснабжения. Таким образом, достигается совместное использование энергии топлива и возобновляемой низкопотенциальной энергии окружающей среды для конечного получения теплоты.
Claims (1)
- Теплогенератор, содержащий соединенные последовательно компрессор парокомпрессионного теплового насоса, конденсатор парокомпрессионного теплового насоса, дроссельный вентиль парокомпрессионного теплового насоса, испаритель парокомпрессионного теплового насоса и образующие контур парокомпрессионного теплового насоса, заполненный хладагентом, отличающийся тем, что дополнительно содержит тепловой двигатель, соединенный с компрессором парокомпрессионного теплового насоса через вал, соединенные последовательно генератор пара абсорбционного теплового насоса, конденсатор абсорбционного теплового насоса, дроссельный вентиль абсорбционного теплового насоса, испаритель абсорбционного теплового насоса, абсорбер абсорбционного теплового насоса, заполненный абсорбентом, циркуляционный насос абсорбционного теплового насоса, расширительный клапан абсорбционного теплового насоса образуют контур абсорбционного теплового насоса, заполненного хладагентом и абсорбентом, причем расширительный клапан абсорбционного теплового насоса расположен между абсорбером абсорбционного теплового насоса и генератором пара и подключен параллельно циркуляционному насосу абсорбционного теплового насоса, тепловой двигатель соединен с генератором пара абсорбционного теплового насоса контуром охлаждения теплового двигателя, конденсатор парокомпрессионного теплового насоса подключен последовательно к конденсатору абсорбционного теплового насоса и к теплообменнику уходящих газов, образующим контур системы теплоснабжения.
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2772445C1 RU2772445C1 (ru) | 2022-05-20 |
RU2772445C9 true RU2772445C9 (ru) | 2022-07-29 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014129135A1 (ja) * | 2013-02-20 | 2014-08-28 | パナソニック株式会社 | 排熱利用ヒートポンプシステム及び熱機関駆動式蒸気圧縮式ヒートポンプシステム |
RU2534184C2 (ru) * | 2009-08-04 | 2014-11-27 | Мобайл Комфорт Холдинг | Модульное мультиэнергетическое термодинамическое устройство |
CN205383781U (zh) * | 2016-02-16 | 2016-07-13 | 蓝焰高科(天津)燃气技术有限公司 | 燃气机驱动型蒸气压缩与吸收复合式热泵热水机组 |
CN106595122B (zh) * | 2016-12-07 | 2019-03-08 | 天津城建大学 | 串并联切换的燃气机压缩吸收复合热泵供热方法 |
CN109682114A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-04-26 | 浙江理工大学 | 燃料发动机驱动的压缩-吸收复合式热泵系统 |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2534184C2 (ru) * | 2009-08-04 | 2014-11-27 | Мобайл Комфорт Холдинг | Модульное мультиэнергетическое термодинамическое устройство |
WO2014129135A1 (ja) * | 2013-02-20 | 2014-08-28 | パナソニック株式会社 | 排熱利用ヒートポンプシステム及び熱機関駆動式蒸気圧縮式ヒートポンプシステム |
CN205383781U (zh) * | 2016-02-16 | 2016-07-13 | 蓝焰高科(天津)燃气技术有限公司 | 燃气机驱动型蒸气压缩与吸收复合式热泵热水机组 |
CN106595122B (zh) * | 2016-12-07 | 2019-03-08 | 天津城建大学 | 串并联切换的燃气机压缩吸收复合热泵供热方法 |
CN109682114A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-04-26 | 浙江理工大学 | 燃料发动机驱动的压缩-吸收复合式热泵系统 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7735325B2 (en) | Power generation methods and systems | |
KR101544221B1 (ko) | 통합형 냉각, 가열 및 전력공급 시스템 | |
US10125638B2 (en) | Co-generation system and associated method | |
WO2011003032A4 (en) | Waste oil electrical generation systems | |
Jia et al. | Thermodynamic analysis and optimization of a balanced-type single-stage NH3-H2O absorption-resorption heat pump cycle for residential heating application | |
CN101140116A (zh) | 废烟利用、废热回收式热电冷联产技术 | |
Alhamid et al. | Operation strategy of a solar-gas fired single/double effect absorption chiller for space cooling in Indonesia | |
JP2008175151A (ja) | 液化ガスの冷熱を利用したコージェネレーションシステム及びその運転方法 | |
RU2487305C1 (ru) | Тригенерационная установка на базе микротурбинного двигателя | |
Zhu et al. | Thermodynamic analysis of evaporation temperature glide of zeotropic mixtures on the ORC-CCHP system integrated with ejector and heat pump | |
Baniasad Askari et al. | Investigation of an ejector-cascaded vapor compression–absorption refrigeration cycle powered by linear Fresnel and organic Rankine cycle | |
RU2772445C9 (ru) | Теплогенератор | |
RU2772445C1 (ru) | Теплогенератор | |
RU2613756C1 (ru) | Судовая газотурбинная установка с утилизацией тепла уходящих газов | |
WO2010105288A1 (en) | Thermal engine using an external heat source | |
Sui et al. | A distributed energy system with advanced utilization of internal combustion engine waste heat | |
CN105402927A (zh) | 双工况直燃单效型溴化锂吸收式热泵机组 | |
KR20100047716A (ko) | 가스터빈의 흡기 냉각장치 | |
RU2115000C1 (ru) | Комбинированная котельная | |
RU2573541C1 (ru) | Энергетическая система на основе органического цикла ренкина для сжигания попутного нефтяного газа | |
Erickson | Extending the boundaries of ammonia absorption chillers. | |
RU2788268C1 (ru) | Энергокомплекс | |
Critoph et al. | Gas-Fired Heat Pumps as a Replacement for the Condensing Boiler | |
CN210948819U (zh) | 一种燃气内燃机余热利用系统 | |
JP2002089366A (ja) | コジェネレーションシステム |