Тепловой насос

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 F 25 В 21 00 27 00!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H Д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) !108305 (21) 3894354/29-06 (22) 12.05.85 (46) 15.11.86. Бюл. № 42 (71) Научно-исследовательский институт строительной физики Госстроя СССР (72) С. А. Сидорцев и Г. В. Зарубин (53) 621.57(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № !!08305, кл. F 25 В 13/00, 1983. (54) ТЕПЛОВОЙ НАСОС (57) Изобретение м. б. использовано для теплоснабжения зданий и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 1108305. Изобретение позволяет повысить экономичность путем использования

„„SU„„1270502, А 2 верхних слоев грунта в качестве низкоцо. тенциального источника тепла. Расположенный в горизонтальной плоскости в верхних слоях грунта змеевиковый теплообменник 30, насос 31 и резервуар 32 с детандером 2 образуют дополнительнлtA циркуляционный контур 5. Контур 5 отбирает тепло от верхнего слоя грунта, нагретого солнечной радиацией, и передает его теплоносителю. Для осуществления процессов сжатия газа в компрессоре и его расширения в детандере 2 через их электроды пропускают эл. ток. Детандер 2 м. б. выполнен секционным

Секции с одинаковым давлением гидравли. чески соединены между собой, а одноименные электроды секций электрически соединены параллельно. 1 з и. ф лы, 2 йл, С:

Ф

ФФ

Ю

«4

CO

Сл

Ю

1270502

Циркуля ционпый контур 5 содержит змеевиковый трубный геплообменннк 30, циркуляционный насос Il, те от внешней среды резервуар 32, заполненный теплоносителем 33, иодводящпи 34 и отводящий 3 > Tp) r>oïportoäû It верхний слОЙ грунта 36.

Тепловой насос работает сл дующим образом.

Насосом 31 теплоноснтель 33 прогопяется по циркуляциопному контуру, в результате чего и теплообменнике 30 происходит отбор тепла от верхнего слоя грунта, нагретого солнеч1>ОЙ р 1pHBIIHckl, и передач 3 его тсплоносителю. Б резервуаре 32 тепло от теплоносителя 33 через ребра 28 и 29, стенки 26

27 11 СЕт1>атЫЙ М.З,.Ерна tr 23 Ir 24 t>O<,rrðrr г0 нпмается эrter(rpnnatIIII 19 и 20 и электропитом 18. При этом в детандере 2 пол

Формула изобретения

1 !зобретение относится к холодильной технике, а именно к тепловым насосам, и может на><ти применение для теплоснабжений здан>и"ь

Цель изобретения — повышение экономичности путем использования верхних слоев грунта в качестве низкопотенциального источника тепла.

На фиг.l 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 циркуляционного контура 5.

Компрессор 1 содержит ионообменную мембрану 6, пористые электроды низкого 7 и высокого 8 давлений рабочего тела, полости низкого 9 и высокого 10 даглений рабочего тела; теплопроводные ме-.; аллические сетки 11 и 12, заполняю<цие полости 9 и 10, керамическую рамку 13, Irapy>I<иыс металлические тсплонроводныс стеш<и 4 и !5, okðàöè÷èâàþ<öèå полости 9 и 10, металлические оребрения 16 и 17 на стенках 14 и 15.

Детапдер 2 имеет иопообменную цилиндрическую мембрану 18, пористые цилиндрические электроды низкого 19 и высокого 20 давлений рабочего тела, цилинлрические полости низкого 2! и высокого 22 давлений рабочего тела, теплопроводные металлические сетки 23 II 24, зап злпяк>щие полости

21 H 22, керамические >trotпроводшхе сгеш<и 26 н 27, orpktrtèLIèrtàþùèå полости 21 и 22, и метал;и.сские оребреиия 28 и 29 на стенках 26 и 27.

?0 с

30 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 которо1 расположен компрессор. При этом тепло в помещение от газа переходит через стенки 14 и 15, сетки 11 и

12 и ребра 16 и 1? компрессора 1. Регенерация тепла между теплым и холодным газом осуществляется в регеперативном теплообменнике 3 при протекании 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 послеgoI33òeëüío включены в электропроводку, в которую для регулирования напря>кения тока также включен реостат 4, Таким образом осуществляется передача тепла от поверхностных слоев грунта к воздуху нагреваемого помещения.

1. Тепловой насос по . авт. св. № 1108305, отлинаюи!ийея тем, что, с целью повышения экономичности путем использования верхних слоев грунта в качестве низкопотенциального источника тепла, насос дополнительно содержит циркуляционный контур и установленные в нем змеевиковый теплообменник, расположенный в горизонтальной плоскости в верхних слоях грунта, насос и резервуар, причем детандер размещен внутри последнего.

2. Насос по п. i, отлана>ощий ся тем, что детандер выполнен секционным и секи,ии с одинаковым давлением гидравлически соединены между собой, а одноименные электроды секций электрически соединены между собой параллельно.

1 о 711г (1<

+un 2

Составитель Е. Виноградов

Техред И. Верес Корректор М. Шароши

Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор А. Лежнина

Заказ 622?/38