SU1270502A2 - Thermocompressor - Google Patents

Thermocompressor Download PDF

Info

Publication number
SU1270502A2
SU1270502A2 SU853894354A SU3894354A SU1270502A2 SU 1270502 A2 SU1270502 A2 SU 1270502A2 SU 853894354 A SU853894354 A SU 853894354A SU 3894354 A SU3894354 A SU 3894354A SU 1270502 A2 SU1270502 A2 SU 1270502A2
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
heat
expander
compressor
pump
gas
Prior art date
Application number
SU853894354A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Алексеевич Сидорцев
Геннадий Васильевич Зарубин
Original Assignee
Научно-Исследовательский Институт Строительной Физики Госстроя Ссср
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 Научно-Исследовательский Институт Строительной Физики Госстроя Ссср filed Critical Научно-Исследовательский Институт Строительной Физики Госстроя Ссср
Priority to SU853894354A priority Critical patent/SU1270502A2/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1270502A2 publication Critical patent/SU1270502A2/en

Links

Classifications

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

Description

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к тепловым насосам, и может найти применение для теплоснабжении зданий.The invention relates to refrigeration, in particular to heat pumps, and may find application for heat supply to buildings.

Цель изобретения — повышение экономичности путем использования верхних слоев грунта в качестве низкопотенциального источника тепла.The purpose of the invention is to increase efficiency by using the upper layers of the soil as a low-grade heat source.

На фиг.1 изображен предлагаемый тепловой насос, разрез; на фиг.2 — то же, с многосекционным детандером, разрез.Figure 1 shows the proposed heat pump, section; figure 2 is the same, with a multi-section expander, a section.

Тепловой насос состоит из электрохимического компрессора 1, электрохимического детандера 2, регенеративного теплообменника 3, реостата 4 и циркуляционного контура 5.The heat pump consists of an electrochemical compressor 1, an electrochemical expander 2, a regenerative heat exchanger 3, a rheostat 4 and a circulation circuit 5.

Компрессор 1 содержит ионообменную мембрану 6, пористые электроды низкого 7 и высокого 8 давлений рабочего тела, полости низкого 9 и высокого 10 давлений рабочего тела, теплопроводные металлические сетки 11 и 12, заполняющие полости 9 и 10, керамическую рамку 13, наружные металлические теплопроводные стенки 14 и 15, ограничивающие полости 9 и 10, металлические оребрения 16 и 17 на стенках 14 и 15.The compressor 1 contains an ion-exchange membrane 6, porous electrodes of low 7 and high 8 pressures of the working fluid, cavities of low 9 and high 10 pressures of the working fluid, heat-conducting metal nets 11 and 12, filling cavities 9 and 10, ceramic frame 13, external metal heat-conducting walls 14 and 15, limiting cavities 9 and 10, metal fins 16 and 17 on the walls 14 and 15.

Детандер 2 имеет ионообменную цилиндрическую мембрану 18, пористые цилиндрические электроды низкого 19 и высокого 20 давлении рабочего тела, цилиндрические полости низкого 2! и высокого 22 давлений рабочего тела, теплопроводные металлические сетки 23 н 24, заполняющие полости 21 и 22, керамические диски 25. наружные металлические теплопроводные стенки 26 и 27, ограничивающие полости 21 и 22, и металлические оребрения 28 и 29 на стенках 26 и 27.Expander 2 has an ion-exchange cylindrical membrane 18, porous cylindrical electrodes of low 19 and high 20 pressure of the working fluid, cylindrical cavities of low 2! and high 22 pressures of the working fluid, heat-conducting metal nets 23 n 24, filling cavities 21 and 22, ceramic disks 25. outer metal heat-conducting walls 26 and 27, bounding cavities 21 and 22, and metal fins 28 and 29 on walls 26 and 27.

Циркуляционный контур 5 содержит змеевиковый трубный теплообменник 30, циркуляционный насос 31, теплоизолированный от внешней среды резервуар 32, заполненный теплоносителем 33, подводящий 34 и отводящий 35 трубопроводы и верхний слой грунта 36.The circulation circuit 5 contains a coil pipe heat exchanger 30, a circulation pump 31, a tank 32 insulated from the external environment, filled with coolant 33, supply 34 and discharge pipes 35 and the topsoil 36.

Тепловой насос работает следующим образом.The heat pump operates as follows.

Насосом 31 теплоноситель 33 прогоняется по циркуляционному контуру, в результате чего в теплообменнике 30 происходит отбор тепла от верхнего слоя грунта, нагретого солнечной радиацией, и передача его теплоносителю. В резервуаре 32 тепло от теплоносителя 33 через ребра 28 и 29, стенки 26 и 27 и сетчатый материал 23 и 24 воспринимается электродами 19 и 20 и электролитом 18. При этом в детандере 2 под действием градиента электростатического поля происходит переток ионов газа через слой электролита 18 с одновременным расширением газа и восприятием им тепла, переходящего от поверхностных слоев грунта 36. Из полости 21 низкого давления детандера 2 газ перетекает по внутренней трубе теплообменника-регенератора 3 в полость 9 низкого давления компрессора 1. Здесь иони зированный газ под действием градиента электростатического поля перетекает через электроды 7 и 8 и электролит 6 в полость 10 высокого давления компрессора 1, при этом происходит сжатие газа с одновременным выделением тепла, которое передается воздуху помещения, в которое расположен компрессор. При этом тепло в помещение от газа переходит через стенки 14 и 15, сетки II и 12 и ребра 16 и 17 компрессора 1. Регенерация тепла между теплым и холодным газом осуществляется в регенеративном теплообменнике 3 при протеиании теплого газа из полости высокого давления компрессора 1 в полость высокого давления детандера 2. Для более эффективной регенерации тепла внутренняя труба теплообменника-регенератора 3 снабжена ребрами. Для осуществления процессов сжатия газа в компрессоре 1 и его расширения в детандере 2 через электроды 7 и 8, мембрану 6, электроды 19 и 20 и электролит 18 пропускается электрический ток от источника постоянного тока. При этом указанные электроды и электролит последовательно включены в электропроводку, в которую для регулирования напряжения тока также включен реостат 4. Таким образом осуществляется передача тепла от поверхностных слоев грунта к воздуху нагреваемого помещения.With the pump 31, the coolant 33 is driven along the circulation circuit, as a result of which heat is taken from the upper soil layer heated by solar radiation in the heat exchanger 30 and transferred to the coolant. In the tank 32, heat from the coolant 33 through the fins 28 and 29, the walls 26 and 27 and the mesh material 23 and 24 is perceived by the electrodes 19 and 20 and the electrolyte 18. In this case, in the expander 2 under the influence of the electrostatic field gradient, gas ions flow through the electrolyte layer 18 with simultaneous expansion of the gas and the perception of heat transferred from the surface layers of the soil 36. From the low-pressure cavity 21 of the expander 2, the gas flows through the inner pipe of the heat exchanger-regenerator 3 into the low-pressure cavity 9 of the compressor 1. Here, ionized Under the influence of the electrostatic field gradient, gas flows through electrodes 7 and 8 and electrolyte 6 into the high-pressure cavity 10 of compressor 1, and gas is compressed while heat is released, which is transferred to the air in the room where the compressor is located. In this case, the heat from the gas to the room passes through the walls 14 and 15, meshes II and 12 and the ribs 16 and 17 of the compressor 1. Heat recovery between warm and cold gas is carried out in the regenerative heat exchanger 3 when warm gas flows from the high-pressure cavity of the compressor 1 into the cavity high pressure expander 2. For more efficient heat recovery, the inner tube of the heat exchanger-regenerator 3 is equipped with fins. To carry out the processes of gas compression in the compressor 1 and its expansion in the expander 2 through the electrodes 7 and 8, the membrane 6, the electrodes 19 and 20 and the electrolyte 18 an electric current is passed from a direct current source. Moreover, these electrodes and electrolyte are successively connected to the wiring, in which rheostat 4 is also included to regulate the voltage. Thus, heat is transferred from the surface layers of the soil to the air of the heated room.

Claims (2)

Изобретение относитс  к холодкльнон технике, а именно к тепловым насосам, и может найти применение дл  теплоснаб сений зданий. Цель изобретени  - повышение экономичности путем использовани  верхних слоев грунта в качестве низкопотенциального источника тепла. На фиг.1 изображен предлагаемый тепловой насос, разрез; на фиг.2 - то же, с многосекционным детандером, разрез. Тепловой насос состоит из электрохимического компрессора 1, электрохимического детандера 2, регенеративного теплообменника 3, реостата 4 и циркул ционного контура 5. Компрессор i содержит ионообменную мембрану 6, пористые электроды низкого 7 и высокого 8 давлений рабочего тела, полости низкого 9 и высокого 10 даплений рабочего тела, теплопроводные металлические сетки 1 и 12, заполн ющие полости 9 и 10, керамическую рамку 13, наружные мегаллические теплопроводные стенки 14 и 15, ограаичивающ1 е полости 9 и 10, металлические оребрени  16 и 17 на стенках 14 и 15. Детандер 2 имеет ионообменную цилипдрическую мембрану 18, пористые цилиндрические элект)оды низкого 19 н высокого 20 данлеип.й рабочего тела, иллиндрические полостн низкого 2 и высокого 22 давлепий рабочего тела, теплопроводные металлические сетки 23 и 24, заполн ющие полости 21 и 22, керамические диски 25. наружные металлические теплопроводные стенки 26 и 27, ограничивающие полости 21 v; 22, н металлические о)ебрени  28 и 29 на стенках 26 и 27. Циркуллцнотщый контур 5 содержит змеевиковый трубнь1Й теплообменник 30, циркул цион1Ц- И1 насос 31, теплоизолироиаиный от внещней среды резервуар 32, заполненный теплоносителем 33, подвод щий 34 н отвод щий 35 трубопроводы и верхний слой грунта 36. Тепловой насос работает следукмди.м образом . Насосом 31 теплонос тель 33 прогон етс  по циркул ционному кон.туру, в результате чего в теплообменнике 30 происходит отбор тепла от верхнего сло  rpyirra, нагретого солнечной радиацией, и передача его теплоносителю . В резервуаре 32 тепло от теплоносител  33 через ребра 28 и 29, стенки 26 и 27 и сетчатый материал 23 н 24 воспринимаетс  электродами 19и 20 и электролитом 18. При этом в детандере 2 под действием градиента электростатического пол  происходит переток ионов газа через слой электролита 18 с одновременным расширением газа и воспри тием им тепла, переход щего от поверхностных слоев грунта 36. Из полости 21 низкого давлени  детандера 2 газ перетекает но внутренней трубе теплообменника-регенератора 3 в полость 9 низкого давлени  компрессора . Здесь нони зированный газ под действием градиента электростатического пол  перетекает через элеетроды 7 и 8 и электролит 6 в полость 10 высокого давлени  компрессора 1, при этом происходит сжатие газа с одновременным выделением тепла, которое передаетс  воздуху помещени , в которол расположен компрессор . При этом тепло в помещение от газа переходит через стенки 14 и 15, сетки 1 и 12 и ребра 16 и 17 компрессора I. Регенераци  тепла между теплым и холодным га .зом осуществл етс  в регенеративном теплообменнике 3 при проте гании теплого газа из полости высокого давлени  компрессора 1 в полость высокого давлени  детандера 2. Дл  более эффективной регенерации тепла внут-рени   труба теплообменника-регенератора 3 снабжена ребрами. Дли осуществлени  процессов сжати  газа в компрессоре и его расширени  в детандере 2 через электроды 7 и 8, мембрану 6, электроды 19 и 20 и электролит 18 пропускаетс  электрический ток от источника посто нного тока. При этом указанные электроды и электролит последовательно включены в электропроводку, в ; оторую дл  регулировани  напр жени  тока также включен реостат 4. Таким образом осуществл етс  передача тепла от поверхностных слоев грунта к воздуху нагреваемого поменхени . Формула изобретени  1.Тепловой насос по авт. св. № 1108305, отличающийс  тем, что, с целью новышени  экономичности путем использовани  Bcpximx слоев грунта в качестве низкопотенциального источника тепла, насос дополнительно содержит циркул ционный контур и установленные в нем змеевиковый теплообменник , расположенный в горизонтальной плоскости в верхних сло х грунта, насос и резервуар, причем детандер размещен внутри последнего. The invention relates to a cooling system, namely to heat pumps, and can be used for heat supply of buildings. The purpose of the invention is to increase efficiency by using upper layers of the soil as a low potential heat source. Figure 1 shows the proposed heat pump section; figure 2 - the same, with a multi-section expander, the section. The heat pump consists of an electrochemical compressor 1, an electrochemical expander 2, a regenerative heat exchanger 3, a rheostat 4 and a circulation circuit 5. Compressor i contains an ion-exchange membrane 6, porous electrodes of low 7 and high 8 pressures of the working fluid, cavity 9 and high of 10 degrees of working bodies, heat-conducting metal grids 1 and 12, filling cavities 9 and 10, ceramic frame 13, external megalic heat-conducting walls 14 and 15, limiting cavities 9 and 10, metal fins 16 and 17 on the walls 14 and 15. Expander 2 has a cylindrical ion-exchange membrane 18, porous cylindrical electrons of a low 19 n high 20 daleyp of the working fluid, an ilindrical cavity of low 2 and a high 22 of the pressure of the working fluid, heat-conducting metal meshes 23 and 24, filling the cavities 21 and 22, ceramic disks 25. external metal heat-conducting walls 26 and 27, limiting the cavities 21 v; 22, metal o) fumes 28 and 29 on walls 26 and 27. Circuit circuit 5 contains a coil tubular heat exchanger 30, a circulating 1C-I1 pump 31, a tank 32 insulating from the external medium, filled with heat carrier 33, supplying 34 n discharge 35 piping and topsoil 36. The heat pump works in the following way. By pump 31, the coolant 33 is run through the circulation circuit, as a result of which heat exchanger 30 takes heat from the upper layer of the rpyirra heated by solar radiation and transfers it to the coolant. In tank 32, heat from coolant 33 through fins 28 and 29, walls 26 and 27, and mesh material 23 n 24 is sensed by electrodes 19 and 20 and electrolyte 18. In addition, in expander 2, the effect of an electrostatic field gradient causes gas ions to flow through the electrolyte layer 18 simultaneous expansion of the gas and its perception of heat transferring from the surface layers of the soil 36. From the cavity 21 of the low pressure of the expander 2, the gas flows in the inner tube of the heat exchanger-regenerator 3 into the cavity 9 of the low pressure of the compressor. Here, the non-imbedded gas under the action of the electrostatic field gradient flows through eleetrodes 7 and 8 and electrolyte 6 into the cavity 10 of the high pressure of compressor 1, while the gas is compressed while simultaneously releasing heat, which is transferred to the air in the room where the compressor is located. In this case, heat from gas passes through walls 14 and 15, grids 1 and 12, and fins 16 and 17 of compressor I. Heat recovery between warm and cold gas is carried out in a regenerative heat exchanger 3 when warm gas flows from a high-pressure cavity. the compressor 1 into the cavity of the high pressure of the expander 2. For more efficient heat recovery inside the heat exchanger-regenerator tube 3 is provided with fins. In order to carry out the processes of gas compression in the compressor and its expansion in the expander 2, the electrodes 7 and 8, the membrane 6, the electrodes 19 and 20, and the electrolyte 18 are supplied with electric current from a direct current source. Moreover, these electrodes and the electrolyte are consistently included in the wiring, in; A rheostat 4 is also included for adjusting the voltage of the current. Thus, heat is transferred from the surface layers of the soil to the air of the heated change. The invention claims 1. Heat pump according to aut. St. No. 1108305, characterized in that, in order to be more economical by using Bcpximx soil layers as a low-grade heat source, the pump further comprises a circulation loop and a coil heat exchanger installed in it, located in a horizontal plane in the upper soil layers, pump and tank, moreover, the expander is located inside the latter. 2.Насос по и. i, отличающийс  тем, что детандер выполнен секционным и секции с одинаковым давлением гидравлически соединены между собой, а одноименные электроды секций электрически соединены между собой параллельно.2. Pump on and. i, characterized in that the expander is made sectional and sections with the same pressure are hydraulically interconnected, and like electrodes of the sections are electrically interconnected in parallel with each other. cpus.2cpus.2
SU853894354A 1985-05-12 1985-05-12 Thermocompressor SU1270502A2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853894354A SU1270502A2 (en) 1985-05-12 1985-05-12 Thermocompressor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853894354A SU1270502A2 (en) 1985-05-12 1985-05-12 Thermocompressor

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU1108305 Addition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1270502A2 true SU1270502A2 (en) 1986-11-15

Family

ID=21176808

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853894354A SU1270502A2 (en) 1985-05-12 1985-05-12 Thermocompressor

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1270502A2 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1108305, кл. F 25 В 13/00, 1983. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6309172B2 (en) Solar energy water heating auxiliary heat storage device and power plant boiler solar energy water heating supply system formed from solar energy water heating auxiliary heat storage device
JPS60249879A (en) Thermoelectric generator
CN103712498A (en) Double-capillary-core evaporator applied to flat-type LHP system
CN205792308U (en) Condenser thermal source temperature difference electricity generation device
US20090139700A1 (en) Heat exchanger
JPH03235682A (en) Alkaline metal thermoelectric generation set
US4296739A (en) Solar collector using cotton seed oil to transfer heat to heavy oil wells
SU1270502A2 (en) Thermocompressor
CN105897060A (en) Condenser heat source based thermoelectric power generation apparatus
ES8101725A1 (en) Circulation pump for liquid and/or gas medium
CN211903867U (en) Waste heat discharge heat exchanger device using heat pipe as heat conducting element
KR101215453B1 (en) Thermal generator using the heat transfer convergence technology
CN202074608U (en) Vacuum superconductive inner and outer fin laminated multidirectional air-out electrothermal unit heater
SU1270503A1 (en) Thermocompressor
SU1270501A1 (en) Thermocompressor
CN211716806U (en) Waste heat recovery device of large central air conditioner
SU1108305A1 (en) Heat pump
Barrak Heat pipes heat exchanger for HVAC applications
US6591626B2 (en) Water removal device for refrigeration system
SU1267130A1 (en) Thermocompressor for heating or cooling buildings
SU1267131A1 (en) Thermocompressor unit for universal sports ground
ATE300096T1 (en) COLLECTOR ELECTRODE
SU1196626A2 (en) Heat pump
SU945626A1 (en) Electrodynamic heat pipe
SU954736A1 (en) Versions of refrigerating plant