Теплонасосная каскадная установка

 

1. ТЕШЮНЛСОСНАЯ КАСКАДНАЯ УСТАНОВКА, содержащая нижний каскад и отопительный контур, связанные соответственно через конденсатор и нагреватель с верхним каскадом, включающим также компрессор и дроссель , отличающаяся тем, что, с целью снижения энергопотребления и расширения функцирнальньпс возможностей при работе верхнего каскада на соленой воде, верхний каскад дополнительно содержит между нагревателем и конденсатором трехходовой двухпозиционный кран, а между дросселем и компрессором камеру барометрического вскипания с линией слива рассола, снабженной насосом, подключенным на выходе к верхнему каскаду между упомянутым краном и конденсатором, при этом к верхнему каскаду перед дросселем дополнительно подключена линия подачи соленой воды, а через трехходовой двухпозиционный кран - линия слива дистиллята, причем отопительный контур дополнительно соединен с верхним каскадом с возможностью параллельного включения потребителя тепла с нагревателем или конденсатором. i 2. Установка по п. 1, отли (Л С чающаяся тем, что она дополнительно содержит последовательно установленные в линии подачи соленой воды два регенеративных теплообменника , один из которых включен в линию слива рассола, а другой - в линию слива дистиллята.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sO 4 F 25 В 7/00 29/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3879729/23-06 (22) 18.. 04. 85 (46) 15. 10.86. Бюл. Ф 38 (72) Г.И. Денисенко, В.Н. Шевченко, Л.Н. Стронский и А.В. Супрун (53) 621.56(088.8) (56).Авторское свидетельство СССР 918726, кл. F 25 В 29/00, 1982. (543 (57) 1. ТЕПЛОНАСОСНАЯ КАСКАДНАЯ

УСТАНОВКА, содержащая нижний каскад и отопительный контур, связанные соответственно через конденсатор и нагреватель с верхним каскадом, включающим также компрессор и дроссель, отличающаяся тем, что, с целью снижения энергопотребления и расширения функциональных воэможностей при работе верхнего каскада на соленой воде, верхний каскад дополнительно содержит между нагревателем и конденсатором трехходовой двухпозиционный кран, а меж„.Я0„„1263976 А 1 ду дросселем и компрессором камеру барометрического вскипания с линией слива рассола, снабженной насосом, подключенным на выходе к верхнему каскаду между упомянутым краном и конденсатором, при этом к верхнему каскаду перед дросселем дополнительно подключена линия подачи соленой воды, а через трехходовой двухпозиционный кран — линия слива дистиллята, причем отопительный контур дополнительно соединен с верхним каскадом с возможностью параллельного включения потребителя тепла с нагревателем или конденсатором.

2. Установка по п. 1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что она дополнительно содержит последовательно установленные в линии подачи соленой воды два регенеративных теплообменника, один из которых включен в линию слива рассола, а другой — в линию слива дистиллята.

3 1

Изобретение относится к холодильной технике, в частности к теплонасосным установкам, предназначенным для отопления и кондиционирования эдакий °

Цель изобретения — снижение энергопотребления и расширение функциональных воэможностей при работе верхнего каскада на соленой воде.

На чертеже представлена принци- . циальная схема предлагаемой теплонасосной каскадной установки.

Теплонасосная каскадная установка содержит нижний каскад с испарителем 1, компрессором 2, конденсатором 3 и дросселем 4. Через испаритель 1 проходит линия 5 подвода воды от низкопотенциального источника тепла. Конденсатор 3 нижнего каскада представляет собою конденсаторподогреватель, расположенный между каскадами. Верхний каскад включает компрессор 6, работающий на парах воды, нагреватель 7, выполняющий для этого каскада функцию конденсатора паров воды, и камеру 8 барометрического вскипания, вход которой через дроссель 9 соединен с выходом подо-. гревателя 10. Паровой выход камеры

8 связан с входом компрессора 6, выход которого соединен с входом нагревателя 7. К выходу нагревателя 7 подключен трехходовой двухпозиционный.кран 11, к которому подсоединена линия 12 слива дистиллята, прохо.— дящая через регенеративный теплообменник 13. Жидкостный выход камеры

8 через насос 14 подключен к контуру верхнего каскада после крана 11 и к линии 15 слива рассола, имеющей вентиль 16. При этом линия 15 проходит через регенеративный теплообменник 17. К контуру верхнего каскада перед дросселем 9 подключена линия

18 подачи соленой воды (исходной воды), имеющая вентиль 19 и проходящая через регенеративные теплообменники

17 и 13. Отопительный контур связан с верхним каскадом через нагреватель 7 и подключен к упомянутому каскаду непосредственно через трехходовые краны 20-23 с воэможностью паралельного включения потребителей тепла отопительной системы .24 и системы

25 горячего водоснабжения — с нагревателем 7 или конденсатором 3. Для этого краны 20-23 снабжены устройством синхронного переключения.

263976 2

В качестве источника низкопотенциального тепла может быть использована морская вода, вода из скважины или теплоноситель из системы кондиционирования здания. В качестве рабочего вещества нижнего каскада используется хладон, а в верхнем каскаде — вода. Отопительный контур между его потребителями тепла дополlp кительно содержит вентиль 26.

Теплонасосная каскадная установка работают следующим образом.

Зимой, когда отопительные нагрузки максимальны, для нужд отопления

15 работают оба каскада установки. Для этого вода от источника низкопотенциального тепла по линии 5 поступают к испарителю 1 нижнего каскада.

Рабочее вещество в испарителе 1

2р нагревателя, испаряется и поступает в компрессор 2, где сжимается, повышая свой потенциал, и конденсируется затем в конденсаторе 3, после чего через дроссель 4 снова поступает в

25 испаритель. В зимнее время вентили

16, 19 закрыты. Краны 11, 20-23 установлены в положение 3 . Циркулирующая в верхнем каскаде вода отбирает тепло от конденсатора 3 при выgp соком давлении,,нагревается и поступает в дроссель 9, где происходит снижение давления, после чего вода попадает в камеру 8. Компрессор 6 создает в камере 8 разрежение, в результате чего вода вскипает и пары ее, сжатые в компрессоре 6, поступает в нагреватель 7, где они, отдавая тепло в отопительный контур, конденсируются. Неиспарившаяся в камере 8 вода насосом 14 подается в контур верхнего каскада, в котором смешивается с конденсатором из нагревателя 7. Образовавшаяся смесь .поступает в нагреватель 10 конденса45 тора 3. Циркулирующая в отопительном контуре вода, отбирает высокопотенциальное тепло от нагревателя 7 и подается к потребителям тепла, при этом вентиль 26 открыт и горячая вода поступает как в отопительную систему 24, так и в систему 25 горячего водоснабжения.

В переходные отопительные периоды нагрузки снижаются вследствие повышения наружной температуры воздуха. В связи с этим необходимо регулировать вырабатываемую для отопления тепловую мощность. Это можно t 263

Составитель В.Добротворцев

Техред М.Ходанич Корректор М.Шароши

Редактор М.Товтин

Заказ 5548/39

Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 осуществлять снижением температуры воды в отопительном контуре до 5070 С. Для этого достаточно использовать только нижний каскад установки. В этом случае краны 11, 20-23 устанавливаются в положение "П", а вентили 16, 19, 26 открыты. Потребители тепла подключены непосредс"венно к верхнему каскаду параллельно конденсатору 3, т.е. соединены lp с подогревателем 10. Тепло нижнего каскада, отобранное от конденсатора

3 через подогреватель 10, поступает к потребителям. Исходная вода, в качестве которой может использоваться морская, засоленная или загрязненная вода, предварительно нагреваясь в регенеративных теплообменниках 17 и 13 по линии 18 проходит в камеру 8 барометрического вскипа- ур ния. В камере 8 происходит выпаривание воды эа счет уменьшения давления, создаваемого компресссором 6. Пройдя через нагреватель 7; который в

976 4 данном случае не работает, и кран

l1, пары воды поступают в регенеративный теплообменник 13, где конденсируются, нагревая исходную воду.

Расол через жидкостный выход камеры

8 поступают к насосу 14 и затем по линии 15 через вентиль 16 и регенеративный теплообменник t7 выводится из установки, при этом в теплообменнике 17 рассол охлаждается, нагревая исходную воду.

В летний период краны 11, 20-23 устанавливаются в положение "Л", а вентили. 16 и 19 открыты, вентиль

26 закрыт. Таким образом, в летний период потребителем тепла является только система 25 горячего водоснабжения. В качестве низкопотенциального тепла в испарителе 1 нижнего каскада используется избыточное тепло системы кондиционирования здания. Остальное оборудование работает так же, как в переходной отопительный период.