Патенты автора Шапкин Павел Владимирович (RU)
Изобретение относится к области строительства, в частности к системам теплоснабжения и кондиционирования зданий и сооружений. Система теплонасосного теплохладоснабжения здания включает тепловой насос (1) с системой утилизации низкопотенциальной теплоты, циркуляционный гидравлический контур (3) хладоносителя. Теплообменник-утилизатор (6) теплоты вытяжного воздуха включен в обратную ветвь (5) циркуляционного гидравлического контура (3) последовательно перед испарителем (И) теплового насоса (1). Конденсатор (К) теплового насоса (1) подключен к системе теплоснабжения здания. Технический результат - образующийся циркуляцирнный контур может быть использован как для хладоснабжения приборов кондиционирования с одновременной подачей низкопотенциальной теплоты на теплоснабжение тепловым насосом, так и при отсутствии спроса на кондиционирование, для использования низкопотенциальной теплоты вытяжного воздуха для теплоснабжения тепловым насосом, уменьшение количества трубных стояков многоквартирного здания с четырех до двух. 1 ил.
Изобретение относится к тепловым завесам. Устройство и способ теплоснабжения воздушной тепловой завесы реализует тепловую обработку тепловым насосом воздуха, нагнетаемого в обслуживаемый завесой дверной или иной проем. В холодное время года нагнетаемый в проем воздух нагревается тепловым насосом, использующим в качестве источника тепловой энергии низкого потенциала воздух, отходящий наружу от завесы проема, при этом забор воздуха для испарителей теплового насоса осуществляют сразу за пределами проема с наружной стороны и над ним. В жаркое время года тепловой насос реверсируют в режим охлаждения, и в обслуживаемый проем нагнетается охлажденный воздух, а отвод сбросной теплоты от теплового насоса осуществляют воздухом, отходящим от проема наружу и забираемым сразу с наружной стороны за пределами проема. Техническим результатом является утилизация тепловой энергии отходящего от тепловой завесы нагретого воздуха. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к устройству для утилизации низкопотенциальной теплоты вытяжного воздуха системы вентиляции метрополитена и способу его использования. Устройство содержит вытяжной канал, вентилятор, тепловой насос с теплообменником-утилизатором, компрессором, конденсатором и дроссельным устройством и размещенную рядом с упомянутым вытяжным каналом камеру, в которой расположен воздуховод, соединенный входом и выходом с упомянутым вытяжным каналом и содержащий дополнительный вентилятор и расположенный после него теплообменник-утилизатор, включенный в парокомпрессионный контур теплового насоса с компрессором, конденсатором и дроссельным устройством. Раскрыт способ использования устройства, включающий охлаждение вытяжного воздуха, при этом часть потока вытяжного воздуха дополнительным вентилятором отводят через расположенный в камере воздуховод в теплообменник-утилизатор, в котором с помощью парокомпрессионного цикла теплового насоса осуществляют его охлаждение и утилизацию его теплоты и затем возвращают в основной поток вытяжного воздуха перед основным вытяжным вентилятором с образованием параллельного потока вытяжного воздуха, причем охлаждение воздуха осуществляют до температуры ниже точки росы, а выпадающий конденсат впрыскивают в отводимый воздушный поток перед теплообменником-утилизатором, а при отсутствии спроса на низкопотенциальную тепловую энергию дополнительный вентилятор и тепловой насос выключают. Обеспечивается экономия энергии и исключение нарушения режима вытяжной вентиляции и дополнительного расхода энергии на привод основного вентиляционного агрегата повышенного напора из-за необходимости преодоления аэродинамического сопротивления теплообменника-утилизатора. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Техническое решение относится к использованию сбросной теплоты технологического процесса, например IT-технологии, для теплоснабжения другого технологического процесса, например, обработки древесины. Предлагается техническое решение, при котором к контейнеру центра обработки данных (ЦОД), работа оборудования которого связана со значительными тепловыделениями, примыкает, по крайней мере, одна сушильная камера, а воздух перед охлаждаемым электронным оборудованием ЦОД охлаждается в теплообменнике, соединенном с испарителем теплового насоса, нагревается в стойке с электронным оборудованием и, затем, догревается в теплообменнике, соединенным с конденсатором теплового насоса, после чего поступает в сушильную камеру и, после процесса сушки возвращается в контейнер ЦОД перед теплообменником, соединенным с испарителем теплового насоса. Таким образом, сбросная теплота от работы электронного оборудования используется для сушки древесины. Создание подобных комплексных производств, основанных на предлагаемом способе, позволит повысить энергоэффективность процессов. 1 ил.
Изобретение относится к области вентиляции с применением энергосберегающих технологий. Приточно-вытяжное вентиляционное устройство, оснащенное вентилятором и рекуператором теплоты вытяжного воздуха, при этом устройство дополнительно снабжено расширительной камерой, устанавливаемой на выходе приточного воздуха из устройства в вентилируемое помещение и снижающей (гасящей) скорость приточного воздуха до величин, исключающих аэродинамический шум, при этом через расширительную камеру проходят дополнительные воздушные каналы с протекающим по ним вытяжным воздухом, дополнительно подогревающим приточный воздух перед его поступлением в помещение, а дополнительные каналы одновременно выполняют функции шумоглушения. Это позволяет повысить комфорт от использования устройства путем снижения уровня шума, создаваемого при работе. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ В ЦЕНТРАХ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ И УТИЛИЗАЦИИ СБРОСНОЙ ТЕПЛОТЫ // 2717837
Изобретение относится к области IT-технологий, в частности к серверным устройствам центра обработки данных (ЦОД) в закрытых помещениях, например, контейнерного типа. Технический результат - обеспечение поддержания в компактном помещении рабочей температуры электронных устройств серверной стойки путем удаления рабочих тепловыделений. Достигается тем, что в центрах обработки данных, содержащих серверную стойку, расположенную по оси контейнера и разделенную на две зоны, обдуваемые воздухом в противоположных направлениях, образуется замкнутая горизонтальная циркуляция воздуха. Воздух охлаждается в водовоздушных теплообменниках, расположенных по обе стороны серверной стойки и полностью перегораживающих внутренне пространство так, что с каждой стороны стойки образуются горячий и холодный коридоры. Охлаждение теплоносителя производится преимущественно в тепловых насосах, позволяющих утилизировать сбросную теплоту электронного оборудования серверной стойки для теплоснабжения различных объектов. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к области энергосберегающего теплохладоснабжения с использованием нетрадиционных возобновляемых источников энергии, в данном случае - теплоты грунтового массива. Предлагается способ управления геотермальной теплонасосной системой теплохладоснабжения, предусматривающий в холодный период использование всех зон грунтового теплообменника для извлечения низкопотенциальной теплоты грунта с помощью теплонасосного оборудования, а в жаркий период, при наличии нагрузки кондиционирования, как минимум одна зона переключается на хладоснабжение здания за счет накопленного за отопительный период хладоресурса грунта, причем напрямую, минуя теплонасосное оборудование, что позволяет экономить электрическую энергию. При этом остальные зоны грунтового теплообменника используются для сброса в грунт высокотемпературных избытков тепла с конденсаторов теплонасосного оборудования с целью сезонного аккумулирования для дальнейшего использования в холодный период. Предлагаемый способ позволяет адаптировать работу теплонасосной системы теплохладоснабжения к графикам тепловой и холодильной нагрузок здания. 2 з.п. ф-лы.
СИСТЕМА ВЕНТИЛЯЦИИ МЕТРОПОЛИТЕНА // 2689967
Изобретение относится к области городского транспорта, а именно к системе вентиляции метрополитена. Система вентиляции метрополитена по первому варианту включает оснащенные вентиляторами приточные и вытяжные шахты и устройства термодинамической обработки воздуха, установленные в приточных и вытяжных шахтах в виде водовоздушных теплообменников, объединенных между собой трубопроводом в общий гидравлический контур. При этом теплообменники подключены к гидравлическому контуру параллельно и перед каждым из них на ответвлении установлены циркуляционные насосы с частотно-регулируемым приводом, управляемым по изменению расхода воздуха через шахты из-за поршневого эффекта движущихся поездов. По второму варианту исполнения устройства термодинамической обработки воздуха установлены в приточных и вытяжных шахтах в виде водовоздушных теплообменников с вентиляторами, объединенных между собой трубопроводом в общий заполненный теплоносителем гидравлический контур, в котором установлены тепловые насосы. При этом теплообменники подключены к гидравлическому контуру последовательно, причем поочередно с приточными и вытяжными вентиляторами, а тепловые насосы установлены так, что их конденсаторы размещены по потоку теплоносителя перед теплообменниками с приточными вентиляторами, а испарители перед теплообменниками с вытяжными вентиляторами, причем тепловые насосы имеют опцию реверсирования. По третьему варианту устройства термодинамической обработки установлены в приточных шахтах в виде воздушных конденсаторов, а в вытяжных шахтах в виде воздушных испарителей реверсивных тепловых насосов типа «вода-воздух», при этом соответствующие им гидравлические испарители и конденсаторы тепловых насосов включены в общий гидравлический контур. Технический результат заключается в повышении эффективности вентиляции. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 6 ил.
ЭНЕРГОАКТИВНЫЙ ГОРОДСКОЙ МЕТРОПОЛИТЕН С НУЛЕВЫМ ПОТРЕБЛЕНИЕМ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ ОТ ВНЕШНИХ ИСТОЧНИКОВ // 2672891
Изобретение относится к области городского транспорта, а именно к теплоснабжению объектов метрополитена. Энергоактивный городской метрополитен с нулевым потреблением тепловой энергии от внешних источников содержит раздельные путем установки разделительного ограждения с автоматическими дверями системы вентиляции тоннелей и станционных помещений, включающие тепловые насосы. Причем система вентиляции тоннелей содержит установленные в шахтах реверсируемые вентиляторы, при этом указанные вентиляторы шахт, находящихся при движении поезда перед ним и попадающих в зону повышенного давления, автоматически переключаются в режим удаления вытяжного воздуха, а вентиляторы вентиляционных шахт, находящихся позади поезда в зоне разрежения, - в режим подачи приточного воздуха. Технический результат заключается в увеличении энергетической эффективности системы вентиляции метрополитена. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ОЧИСТКИ ДОРОГ ОТ СНЕГА // 2648380
Группа изобретений относится к области дорожного строительства. Способ удаления снега с дорожного покрытия путем его подогрева осуществляется с помощью укладки под поверхностью покрытия системы труб, по которым циркулирует нагретый теплоноситель. Теплоноситель представляет собой слабый водный раствор реагента, а на входе в систему труб в теплоноситель подмешивается концентрат реагента, растворяющегося в теплоносителе в процессе движения по трубам с выделением тепловой энергии. Непрерывность процесса обеспечивается путем разделения теплоносителя и реагента уменьшением концентрации отработанного раствора теплоносителя за счет его охлаждения после его прохождения по системе труб и уменьшения его растворимости с выпадением концентрата. При этом образовавшийся концентрат реагента снова подается на вход системы труб. Устройство для удаления снега с дорожного покрытия содержит систему трубопроводов, уложенных под дорожным покрытием и заполненных циркулирующим с помощью насоса теплоносителем. На входе теплоносителя в систему труб подключен трубопровод подачи концентрированного раствора реагента, а на выходе система труб подключена к устройству разделения теплоносителя и реагента. Устройство для разделения теплоносителя и реагента выполнено в виде теплового насоса, испаритель которого размещен в верхней части контейнера, соединенного с выходом из системы труб и, верхней частью - с конденсатором теплового насоса и далее с входом в систему труб, а также снабжен в нижней части трубопроводом, также соединенным с входом в систему труб. Технический результат заключается в установлении в системе труб режима, приближенного к изотермическому, что способствует равномерному удалению снега с покрытия и реализации непрерывности процесса. 3 н.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области теплоснабжения, в том числе с использованием нетрадиционных возобновляемых источников энергии, и представляет собой адаптивную теплонасосную систему теплохладоснабжения, содержащую тепловой насос с системой сбора низкопотенциальной теплоты, включающей циркуляционный насос и установленный следом по потоку нагреваемой среды догреватель и подключенной к системам отопления. Вокруг конденсатора теплового насоса предусмотрен обводной трубопровод, а перед конденсатором в трубопроводе обратного потока установлены последовательно по потоку датчик температуры и электроуправляемый трехходовой клапан, подключенные к контроллеру. Техническое решение позволяет, в случае превышения температуры обратного потока из систем отопления и вентиляции сверх допустимой, исключить остановку теплового насоса по защите от превышения давления хладагента в парокомпрессионном контуре путем перепуска обратного потока мимо конденсатора теплового насоса непосредственно к пиковому догревателю по сигналу датчика температуры обратного потока. Для экономии электроэнергии предусматривается, при остановке теплового насоса, выключение циркуляционных насосов. Кроме того, в системе сбора низкопотенциальной теплоты предусмотрено несколько источников, подключенных определенным образом, исходя из особенностей каждого из них. При этом нагрузка на грунтовый массив снижается, и грунтовый теплообменник - наиболее капиталоемкая часть системы сбора низкопотенциальной теплоты, существенно упрощается. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Предлагается способ и устройство для выравнивания температур дорожного покрытия подъездных насыпей и автомобильных мостов во избежание образования наледи на последнем при понижении температуры воздуха ниже 0°C с использованием теплоты грунтового массива насыпей. Способ реализуется устройством, представляющим собой уложенные под дорожным покрытием моста трубы с циркулирующим в них нагретым теплоносителем, соединенные в общий циркуляционный контур с трубами, уложенными в грунтовом массиве прилегающих насыпей, а образованный контур снабжен циркуляционным насосом, обеспечивающим циркуляцию теплоносителя. Циркуляционный контур дополнительно снабжен встроенным конденсаторной частью, по крайней мере, одним тепловым насосом типа «воздух-вода», обеспечивающим, в необходимом случае, дополнительный подогрев теплоносителя. Управление устройством осуществляется контроллером по показаниям разности температур дорожного покрытия моста и подъездных участков дороги от датчиков температуры, уложенных под дорожным покрытием, причем устройство включается, когда разность температур превышает заданную уставку и выключается при снижении разности температур, а включение осуществляется ступенчато: сначала циркуляционный насос, а затем, если разность температур не снижается до установленного значения, дополнительно включается тепловой насос. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для энергетически и экологически эффективного теплохладоснабжения зданий и сооружений различного назначения. Способ теплонасосного теплоснабжения предусматривает преобразование низкопотенциальной тепловой энергии с помощью теплонасосного оборудования, при этом преобразование энергии осуществляют в теплонасосном оборудовании, адаптирующемся к температурным режимам вырабатываемой тепловой энергии и используемого источника низкопотенциальной тепловой энергии, за счет реализации двухступенчатого или одноступенчатого термодинамического цикла преобразования энергии, в зависимости от разности температур источника низкопотенциальной тепловой энергии и вырабатываемой тепловой энергии, при этом выработку тепловой энергии повышенного температурного потенциала, например, для нужд горячего водоснабжения осуществляют в приоритетном порядке в двухступенчатом режиме, после чего в одноступенчатом режиме осуществляют выработку тепловой энергии для остальных инженерных систем здания. Предлагаемое изобретение решает техническую задачу повышения энергетической эффективности теплонасосного теплоснабжения. 2 н. и 2 з п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для энергетически и экологически эффективного теплохладоснабжения зданий и сооружений различного назначения. Термоскважина для извлечения или сброса в грунт тепловой энергии работает следующим образом. Теплоноситель 2 циркулирует по замкнутому гидравлическому контуру 5, образованному герметичной полостью 3 термоскважины 1 и полостью внутренней трубы 4. Внутренняя труба 4 дополнительно теплоизолирована пористым материалом 6 с замкнутыми порами, в связи с чем наиболее холодный теплоноситель 2 поступает без потерь температурного потенциала в наиболее теплую точку (подошва термоскважины), что обеспечивает максимальный температурный напор между грунтом и теплоносителем термоскважины. При этом за счет сжатия воздуха в замкнутых порах пористого материала 6 компенсируется температурное расширение/сжатие теплоносителя 2 термоскважины 1. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для энергетически и экологически эффективного теплохладоснабжения зданий и сооружений различного назначения. Способ использования теплоаккумуляционных свойств грунта включает устройство в грунте герметичных теплообменников или термоскважин, организацию циркуляции по ним теплоносителя и извлечение из грунта или/и сброс в грунт низкопотенциальной тепловой энергии. Предусматривает увлажнение окружающего теплообменники или термоскважины капиллярно-пористого грунтового массива, вовлечение в процесс теплообмена скрытой теплоты фазовых переходов содержащейся в грунте поровой влаги. Увлажнение грунта производят циклично. В режиме теплоснабжения температура теплоносителя на «входе» в теплообменник или термоскважину автоматически поддерживается на уровне, не превышающем температуру замерзания воды в капиллярно-пористой структуре грунтового массива. В режиме кондиционирования и сброса тепловой энергии в грунт для увлажнения грунтового массива используют конденсат и/или дождевую воду. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
