Тепловой насос

 

ТЕПЛОВОЙ НАСОС, содержащий газовый циркуляционный контур и последовательно установленные в нем ячейки низкого и высокого давления электрохимического компрессора, первую полость двухполостного теплообменника-регенератора , ячейки высокого и низкого давления электрохимического детандера и BTOpsno по- . лость теплообменника-регенератора, причем ячейка высокого давления детандера подключена к источнику тепла низкого потенциала, о т л ичаюцийся тем, что, с целью повьайения экономичности путец использования в качестве источника тепла низкого потенциала солнечной энергии , ячейка высокого давления детандера имеет со стороны солнечного излучения прозрачную стенку с наклонными зеркальными отражателями по периметру, а обе ячейки компрессора оребрены и заполнены металлическим j,j сетчатьм материалом.в (О с

В

„.Я0„„1038?53

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(Ю F 25 В 23/00; F 25 В 27/00;

F 25 В 9/00

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТ

H ABTOPGHC5IIY CBHQETEflbCTBY высокого и низкого давления электрохимического детандера и вторую полость теплообменника-регенератора, причем ячейка высокого давления детандера подключена к источнику тепла низкого потенциала, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повыаеныя экономичности путем,использования в качестве источника тепла низкого потенциала солнечной энергии, ячейка высокого давления детандера имеет со стороны солнечного излучения прозрачную стенку с наклонными зеркальными отраяателями по периметру, а обе ячейки компрессора оребрены и заполнены металлическим сетчатым материалом. е

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЖ (21) 3429160/23-06 (22) 15.04.82 (46) 30.08.83. Бюл. 9 32 (72) С.А. Сидорцев (71) Научно-исследовательский институт строительной физики. Госстроя СССР (53) 621. 574 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 457852, кл. F25 В 9/00,,1974. (54) (57) ТЕПЛОВОЙ НАСОС, содержаций газовый циркуляционный контур и последовательно установленные в нем ячейки низкого и высокого давления электрохимического компрессора, первую полость двухполостного теплообменника-регенератора, ячейки

1.

ЕНИЯ " .::;

1038753

Изобретение относится к теплотехнике, а точнее к тепловым насосам, в которых осуществляется газо- вый цикл с помощью электрохимического термотрансформатора.

Известны тепловые насосы, содер- 5 жащие газовый циркуляционный контур и последовательно установленные в нем ячейки низкого и высо*ого давления электрохимического компрессора, первая полость двухполостного )0 теплообменника-регенератора, ячейки высокого и низкого давления электрохимичИ гкого детандера и вторая полость теплообменника-регенератора, причем ячейка высокого давления детандера подключена к источнику тепла низкого потенциала 1 ).

К недостаткам известных тепловых насосов относится их низкая экономичность, вследствие невозможности использования в качестве источника иизкопотенциального тепла солнечной энергии, из-за отсутствия необходимых устройств.

Цель изобретения — повышение экономичности путем использования в качестве источника тепла низкого потенциала солнечной энергии.

Указанная цель достигается тем, что в тепловом насосе, содержащем газовый циркуляционный контур и последовательно установленные в нем ячейки низкого и высокого давления электрохимического компрессора, первую полость двухполостного теплообменника-регенератора, ячейки высокого и низкого давления электрохимического детандера и вторую полость теплообменника-регенератора, причем ячейка высокого давления детандера подключена к источнику 40 тепла низкого потенциала, ячейка высокого давления детандера имеет со стороны солнечного излучения прозрачную стенку с наклонными зеркальными отражателями по периметру, а обе ячейки компрессора оребрены и заполнены металлическим сетчатым материалом.

На чертеже схематично представлен предлагаемый тепловой насос.

Он содержит газовый циркуляционный контур и последовательно установленные в нем ячейку 1 низкого давления и ячейку 2 высокого давления электрохимического компрессора

3, первую полость 4 теплообменникарегенератора 5, ячейку 6 высокого давления и ячейку 7 низкого давления детандера 8, вторую полость 9 теплообменника-регенератора 5, трубопровод 10, прозрачная стенка 11 60 в ячейке 6 детандера 8, наклонные зеркальные отражатели 12, 13, 14 и 15, установленные по периметру стенки 11, оребрение 16 на. ячейках

1 и 2 компрессора 3 и металлический сетчатый материал 17 в этих ячейках 1 и 2.

Кроме, этого на чертеже показан электросоединительные провода 18 пористых электродов 19 и 20, соответственно размещенные со своими мембранами 21 и 22 в компрессоре 2 и в детандере 8, реостат 23, регулирующий электронапряжение электрического тока, и стенка 24 детандера 8.

Тепловой насос работает следующим образом.

Газ, циркулирующий по трубопроводам 10, нагревается солнечной энергией, фокусируемой зеркальными отражателями 12, 13, 14 и 15 через прозрачную стенку 11 на электродах

20 и мембране 22 детандера 8. Электрохимическая реакция, проходящая в детандере, происходит с поглощением тепла, вследствие чего газ расширяется изотермически от высокого давления в ячейке 6 детандера 8 до низкого давления в его ячейке 7.

Далее гаэ низкого давления поступает через полость 9 теплообменникарегенератора 5 в ячейку 1 компрессора 2, в котором электрохимическая реакция происходит с выделением тепла. При этом происходит изотермическое сжатие газа, который предварительно нагревается в теплообменнике-регенераторе 5 горячим потоком газа высокого давления, циркулирующим из ячейки 2 компрессора, через полость 4 теплообменника-регенератора 5 в ячейку 6 детандера 8. Тепло высокого потенциала отводится из компрессора 3 в нагреваемое помещение посредством металлического сетчатого материала 17 и оребрения 16.

Сила тока, проходящая по проводам

18 и электродам 19 и 20 в компрессоре 3 и детандере 8, изменяется реостатом 23, чем плавно регулируются параметры теплового насоса.

Для уменьшения потери тепла детандером 8 его стенка 24, противоположная прозрачной стенке 11, выполняется из теплоизоляционного материала.

Экономическая эффективность предлагаемого теплового насоса выражаетая в снижении стоимости производимого тепла вследствие использования в качестве источника тепла низкого потенциала солнечной энергии, значительно повышающей коэффициент преобразования всего теплового насоса в целом.

1038753

Составитель Р.Данилов

Редактор О.Сопко Техред С.Мигунова Корректор A.Òÿñêî

Заказ 6201/46

Тираж 530 - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4