SU1506243A1

SU1506243A1 - Теплонасосна каскадна установка

Info

Publication number: SU1506243A1
Application number: SU874305956A
Authority: SU
Inventors: Лев Николаевич Стронский; Александр Васильевич Супрун
Priority date: 1987-09-15
Filing date: 1987-09-15
Publication date: 1989-09-07

Abstract

Изобретение может быть использовано при отоплении и кондиционировании зданий. Цель изобретени - повышение экономичности работы установки. Камера 9 барометрического вскипани имеет паровой объем и подключена к линии подачи исходной воды. Отопительный контур соединен с нагревател ми 20 и 25 нижнего и верхнего каскада соответственно. В объеме камеры 9 размещен конденсатор 8, подключенный к выходу компрессора 10 через трехходовый двухпозиционный кран, через который выход компрессора 10 соединен с нагревателем 25 верхнего каскада. Нагреватель 25 выполнен барботажного смешивающего типа. В линии подачи исходной воды установлен двухпозиционный кран и через него выход отопительного контура подключен к входу камеры 9. Конструкци установки позвол ет снизить энергоупротребление за счет регулировани вырабатываемой дл отоплени тепловой мощности. 1 ил.

Description

I

(21)4305956/23-06

(22)15.09.87

(46) 07.09.89. Бюл. № 33

(71)Конструкторское бюро Шторм при Киевском политехническом институте им. 50-лети Великой Окт брьской социалистической революции

(72)Л.Н.Стронский и А.В.Супрун

(53)621.56(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР 1263976, кл. F 25 В 7/00, 1984.

(54)ТЕШЮНАСОСНАЯ КАСКАДНАЯ УСТАНОВКА

(57)Изобретение м.б. использовано при отоплении и кондиционировании зданий . Цель изобретени - повышение экономичности работы установки. Камера

9 барометрического вскипани имеет

.26 J

паровой объем и подключена к линии подачи исходной воды. Отопительный контур соединен с нагревател ми 20 и 25 нижнего и верхнего каскада соответственно . В объеме камеры 9 размещен конденсатор 8, подключенный к выходу компрессора 10 через трехходовый двухпозиционный кран, через который выход компрессора 10 соединен с нагревателем 25 верхнего каскада. Нагреватель 25 выполнен барботажного смешивающего типа, В линии подачи исходной воды устано влен двухпозиционный кран н через него выход отопительного контура подключен к входу камеры 9. Конструкци установки позвол ет снизить энергоупотребление за счет регулировани вырабатываемой дл отоплени тепловой мощности. I ил.

СЛ

йиститАОт Atcraf

31506243

Изобретение относитс к холодильной технике, -в частности к теплонасосным установкам, предназначенным дл отоплени и кондиционировани зданий.

Целью изобретени вл етс повыте- ние экономичности работы установки путем снижени энергопотреблени .

На чертеже представлена принципиальна схема теплонасосной каскадной 10 установки.

Теплонасосна каскадна установка содержит нижний каскад с испарителем 1, компрессором 2, конденсатором 3 и дросселем 4. Через испаритель 1 проходит лини 5 подвода воды от низкопотенциального источника тепла. Конденсатор 3 снабжен обводной ли}шей, содержащей теплообменник 6 и запорны вентиль 7. Теплообменник 6 и конденсатор 8 расположены в паровом объеме камеры 9 барометрического вскипани верхнего каскада. Паровой выход камеры 9 соединен с компрессором 10. Жидкостный выход камеры 9 барометрического вскипани св зан с линией 11 слива рассола, снабженной насосом 12 и вентилем 13. Конденсатор 8 гидравлически соединен с линией 14 ели- ва дистилл та, причем линии 11 и 14 проход т через регенеративный теплообменник 15, установленный на линии 16 подачи соленой (исходной воды). Компрессор 10 верхнего каскада пред- ставл ет собой винтовой компрессор, работающий на парах воды. Вход камеры 9 барометрического вскипани через трехходовой двухпозиционный кран 17 св зан с линией 16 подачи соленой воды и одной из ветвей, соедин ющих отопительный контур с верхним каскадом. Лини 11 слива рассола и лини 16 подачи соленой воды соединены на выходе насоса 12 перепуск- ной линией с вентилем 18. Отопительный контур, содержащий радиаторы 19 отоплени , соединен с нижним каскадом нагревателем 20, встроенным в конденсатор 3, с возможностью пере- кгпочени отопительного контура на верхний каскад при помощи трехходовых двухпозиционных кранов 21 и 22. Отопительный контур св зан с верх- ним каскадом двум параллельными ли- ки ми с соответствующими регулирующими вентил ми 23 и 24. На одной из ливни установлен барботажный нагреватель 25, представл ющий собой контактный теплообменник смешивающего типа. Друга лини через трехходовой двухпозиционный кран 17 соединена с входом камеры 9 барометрического вскипани . Через конденсатор 3 нижнего каскада проходит подающа лини 26 системы гор чего водоснабжени , имеюща в нем подогреватель 27. Выход компрессора 10 верхнего каскада через трехходовой двухпозиционный кран 28 соединен с конденсатором 8 камеры 9 барометрического вскипани и паровым входом нагревател 25 с возможностью их поочередного подключени .

В качестве источника низкопотенциального тепла может быть использована морска вода, вода из скважины или теплоноситель из системы кондиционировани зданий. В качестве рабочего вещества нижнего каскада используетс хладон, а в верхнем каскаде - вода.

Теплонасосна каскадна установка работает следующим образом. I

Зимой, когда отопительные нагрузки максимальны, дл нужд отоплени работают оба каЙкада установки. Дл этого вода от источника низкопотенциального тепла по линии 5 поступае к испарителю 1 нижнего каскада. Рабочее вещество в испарителе 1 нагреваетс , испар етс и поступает, в компрессор 2, где сжимаетс , по- вьгаш свой потенциал, и конденсируетс затем в конденсаторе 3 и теплообменнике 6, после чего через дроссель 4 снова поступает в испаритель 1. В зимнее врем вентили 7, 23 и 24 открыты, а вентили 13 и 18 закрыты. Краны 17, 21, 22, и 28 установлены в положение, указанное на чертеже стрелками. Вода системы гор чего водоснабжени проходит по подающей линии 26 и поступает в подогреватель 27, где нагреваетс , отбира тепло у части рабочего вещества нижнего каскада, проход щего чрез конденсатор 3. Циркулирующа в верхнем каскаде вода отбирает тепло от теплообменника 6. Вода при этом вскипает за счет разрежени , создаваемого в камере 9 компрессором 10 верхнего каскада. Вода из отопительного контура через кран 22 и вентил 23 и 24 поступает на вход камеры 9 барометрического вскипани и нагре-

вател 25 верхнего каскада соответственно . Пары воды, вскипающей в камере 9, сжимаютс в компрессоре 10, повыша свой потенциал, и через кран 28 поступают на паровой вход нагревател 25. Пары воды путем барботиро- вани сквозь слой воды смешиваютс с разделенным ранее потоком воды из отопительного контура, нагрева ее при этом. Образовавша с смесь через кран 21 проходит в пр мую линию отопительного контура. Высокопотенциальное тепло поступает к потребителю через, радиаторы 19 отоплени . Температуру на выходе из нагревател 25 регулируют при помощи вентилей 23 и 24, измен соотношение пара и воды в нем.

В переходные отопительные периоды нагрузки снижаютс вследствие повышени наружной температуры воздуха . В св зи с этим необходимо регулировать вырабатываемую дл отоплени тепловую мощность. Это можно осуществл ть снижением температуры воды в пр мой линии отопительного контура до 50-70 С. Дл этого достаточно использовать только нижний каскад установки. В этом случае краны 21, 22, 17 и 28 устанавливаютс во второе положение, а вентиль 7 закрыт . Потребители тепла подключены непосредственно к нижнему каскаду через нагреватель 20, который в зимнее врем не работает. Тепло нижнего каскада, отобранное от конденсатора 3 через подогреватель 27 и нагреватель 20 поступает к потребител м в системы отоплени и гор чего водоснабжени . Освободившийс верхний каскад теперь может работать в качестве опреснител . Исходна вода, в качестве которой может использоватьс морска , засоленна или загр зненна вода, предварительно Нагрева сь в регенеративном теплообменнике 15, по линии 16 проходит к крану 17 и далее - к входу камеры 9 барометрического вскипани , В камере 9 происходит выпаривание воды за счет уменьшени давлени , создаваемого компрессором 10. Пары воды сжимаютс в компрессоре 10 и через кран

кого вскипани . Образовавшийс после конденсации дистилл т по линии 14 направл етс в регенеративный теплообменник 15, где охлаждаетс , нагрева исходную воду. Рассол через жидкостный выход камеры 9 откачиваетс насосом 12 в линию 11 слива рассола и затем подаетс в теплообменник

д 15 дл предварительного подогрева исходной воды или на рециркул цию дл повышени концентрации раствора. Степень рециркул ции рассола регулируетс с помощью вентилей 13 и 18.

Claims

15 В- летний период потребителем тепла вл етс только система гор чего водоснабжени . В качестве низкопотенциального тепла в испарителе 1 нижнего каскада используетс избыточ20 ное тепло системы кондиционировани здани . Остальное оборудование работает так же, как в переходной отопи- тельный период. Формула изобретени

25 Теплонасосна каскадна установка , содержаща нижний каскад с на- гревателем, верхний каскад с камерой барометрического вскштани , имеющей паровой oбъe, котора подключена к

30 линии подачи исходной воды,с компрессором , конденсатором и своим нагревателем , а также отопительный контур , соединенный с нагревател ми обоих каскадов через трехходовые двухпо- зиционные краны с возможностью поочередного их подключени к потребителю тепла этого контура, и два допол- 1штельных трехходовых двухпозицион- ных крана, отличающа с тем, что, с целью повьш ени экономичности работы путем снижени энергопотреблени , конденсатор размещен в паровом объеме камеры барометрического вскипани и подключен к выходу

ij компрессора через один из дополнительных трёхходовых двухпозиционных кранов, через который выход компрессора дополнительно соединен с, нагревателем верхнего каскада, который вы5Q полней барботажного смешивающего типа , а второй дополнительный трехходо35

40

вой двухпозиционньгй кран установлен в линии подачи исходной воды на входе в камеру барометрического вскипани 28 поступают в конденсатор 8, где и него выход отопительного конденсируютс , подогрева при этом зо- тура дополнительно подключен к вхо- ну испарени камеры 9 барометричес- ду в упом нутую камеру.

5 В- летний период потребителем тепла вл етс только система гор чего водоснабжени . В качестве низкопотенциального тепла в испарителе 1 нижнего каскада используетс избыточ0 ное тепло системы кондиционировани здани . Остальное оборудование работает так же, как в переходной отопи- тельный период. Формула изобретени

5 Теплонасосна каскадна установка , содержаща нижний каскад с на- гревателем, верхний каскад с камерой барометрического вскштани , имеющей паровой oбъe, котора подключена к

0 линии подачи исходной воды,с компрессором , конденсатором и своим нагревателем , а также отопительный контур , соединенный с нагревател ми обоих каскадов через трехходовые двухпо- зиционные краны с возможностью поочередного их подключени к потребителю тепла этого контура, и два допол- 1штельных трехходовых двухпозицион- ных крана, отличающа с тем, что, с целью повьш ени экономичности работы путем снижени энергопотреблени , конденсатор размещен в паровом объеме камеры барометрического вскипани и подключен к выходу

j компрессора через один из дополнительных трёхходовых двухпозиционных кранов, через который выход компрессора дополнительно соединен с, нагревателем верхнего каскада, который выQ полней барботажного смешивающего типа , а второй дополнительный трехходо5

0