Система отопления

 

Использование: в системах отопления, в частности в условиях, когда отсутствуют традиционные или низкопотенциальные источники энергии. Сущность изобретения: система отопления помещения состоит из теплового насоса (контур 1-5), воздушного контура 13, образованного корпусом 6 помещения и внутренней оболочкой 8, имеющими теплоизолированныё стенки, и вентилятора 12/ Испаритель 5 снижает температуру воздуха в воздушном контуре, что приводит к снижению бесполезных потерь теплоты через наружную поверхность корпуса помещения. Воздух, продвигаясь по контуру, воспринимает поток теплоты, проходящий из помещения через внутреннюю оболочку. Для снижения тепловых потерь наружу предусмотрена тепловая изоляция 7 внутренней поверхности корпуса, увеличивающаяся по мере нагрева воздуха в контуре . В конденсаторе 3 воздух подогревается до температуры, достаточной для воздушного отопления помещения. Далее цикл повторяется . 1 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) 5U (31) (5g)g F 24 D 11/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

И (21) 4838232/06 (22) 18.05.90 (46) 07.01.93. Бюл. t4 1 (72) Я.Г.Кронфельд, В.Д.Парнес и В.П.Титов (76) Я.Г.Кронфельд (56) Богословский В.Н., Поэ M.ß, Теплофизика аппаратов утилизации тепла систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. M„ Стройиздат, 1983, с. 235, рис, 7.2.б.

Патент Великобритании М 1032729, кл. F 24 О 11/02, 1966. (54) СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ (57) Использование: в системах отопления, в частности в условиях, когда отсутствуют традиционные или низкопотенциальные источники энергии. Сущность изобретения: система отопления помещения состоит из теплового насоса (контур 1-5), воздушного контура 13. образованного корпусом 6 помещения и внутренней оболочкой 8, имеющими теплоизолированные стенки, и вентилятора 12, Испаритель 5 снижает температуру воздуха в воздушном контуре, что приводит к снижению бесполезных потерь теплоты через наружную поверхность корпуса помещения. Воздух, продвигаясь по контуру, воспринимает поток теплоты, проходящий из помещения через внутреннюю оболочку. Для снижения тепловых потерь наружу предусмотрена тепловая изоляция 7 внутренней поверхности корпуса, увеличивающаяся по мере нагрева воздуха в конту- ре. В конденсаторе 3 воздух подогревается до температуры, достаточной для воздушного отопления помещения. Далее цикл повторяется, 1 ил.

1787242

Изобретение относится к системам отопления и может быть использовано в тех случаях, когда отсутствуют традиционные или внешние низкопатенциальные источники энергии; используемые в режиме тепловых насосов, для отопления помещений.

Наибольшее распространение изобретения может найти в северных районах, в которых, как правйло, отсутствуют вышеперечисленные иСточники энергии.

Известйы системы отопления, в которых использован принцип утилизации теплоты cñ помощью комп рессио нных тепловых насосов. Одйако эти системы могут быть использованы в тех случаях, когда имеются внешние низкопотенциальйые источники энергии, например вода естественных водоемов, теплый воздух, солнечное излучение и т.д.

Известно техническое решение, наиболее близкое к описываемому в части системы отопления, которое предназначено для использования теплового потока — тепловых потерь помещения (здания) для воздушного отопления. Для этого создано. два воздушных контура циркуляции. Первый: чердак — воздушные прослойки в наружных стенах — вентилятор — испаритель — чердак использует тепловой поток (теплопотери) как низкопотенциальный источник теплоты.

Тепловой насос "перекачивает" теплоту во второй контур: помещение — воздуховоды— вентилятор —. конденсатор — помещение.

Воздух, циркулирующий в этом контуре, нагреваясь в конденсате, поступает в помещения, отапливая их, Схема предусматривает возможность проветривания помещений наружным воздухом.

Недостатком этой системы отопления является недостаточная возможность использования теплоты источников, находящихся в помещении.

Цель изобретения — повышение эффективности использования тепла, выделяемого в помещении.

Для этого внутренняя оболочка выполнена с двумя проемами на двух противоположных стенках. В зоне одного из проемов установлены конденсатор теплового насоса, э в зоне другого- испаритель и вентилятор. Тепловая изоляция на стенке корпуса выполнена переменной толщины, увеличивающейся по длине воздушного контура в направлении от места установки испарителя к месту установки конденсатора. Это позволяет резко снизить бесполезные потери теплоты в окружающую среду через наружную поверхность корпуса помещения. Воздух в воздушном контуре нагревается потокомтеплоты из помещения. Минималь55

Система отопления работает следующим образом.

С помощью теплового насоса охлаждается воздух, циркулирующий в воздушном контуре 13 отделяющем корпус 6 от внутренней оболочки 8. Циркуляция воздуха осуная толщина тепловой изоляции предусмотрена в зоне испарителя, так как это зона минимальной температуры воздуха в воздушном контуре. Увеличение толщины слоя

5 тепловой изоляции по ходу движения воздуха увеличивает эффективность системы отопления.

Принцип работы предложенной системы отопления заключается в подаче охлаж10 денного в испарителе внутреннего воздуха в воздушный контуре (с целью снижения бесполезных теплопотерь). Поток теплоты из помещения через внутреннюю оболочку при этом возрастает и передается циркули15 рующему в воздушном контуре воздуху. В конденсаторе теплового насоса воздух перед входом в помещение нагревается. Воздух, остывая в помещении до нормируемой температуры, отдает теплоту для компенса20 ции теплопотерь через наружные ограждения помещения (окна, двери; остальные ограждения, в том числе и оборудованные воздушным контуром).

Таким образом, предлагаемая система

25 отопления помещений позволяет поддерживать в них заданную температуру внутреннего воздуха, максимально используя теплоту внутренних источников. Вентиляция помещений при этом осуществляется

30 традиционным способом.

Приведенный выше анализ подтверждает соответствие предложения критериям

"новизна" и "существенные отличия".

Предлагаемая система отопления схе35 матически изображена на чертеже. ()на содержит тепловой насос, включающий в себя компрессор 1, трубопровод 2, конденсатор

3, теплорегулирующий клапан (TPK) 4, испаритель 5, Корпус 6 помещения выполнен с

40 тепловой изоляцией 7 на внутренней поверхности, Внутренняя оболочка 8 имеет теплоизоляцию 9. Внутренняя оболочка 8 выполнена с двумя отверстиями — проемами

10,.11. Конденсатор 3 установлен так, что

45 вход в него находится в зоне проема 10, а испаритель 5 и вентилятор 12 установлены у проема 11. Между теплоиэоляцией 7 на корпусе 6 и теплоизоляцией 9-на внутренней оболочке 8 образован воздушный кон50 тур 13. При этом тепловая изоляция 7 на внутренней поверхности корпуса 6 выполнена переменной толщины, увеличивающейся в направлении от испарителя 5 к конденсатору 3, 5

1787242

Составитель Я.Кронфельд

Техред М.Моргентал Корректор С.Юско

Редактор

Заказ 271 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ществляется с помощью вентилятора 12, Охлаждение циркулирующего воздуха осуществляется с помощью испарителя 5.

При охлаждении воздуха в воздушном контуре 13 до температуры, близкой к наружной, тепловой поток между ним и наружным воздухом практически прекращается, т.е. отдача тепла в окружающую среду сводится к минимуму.

Начиная с данного момента, внутренние теплоиэбытки воспринимаются воздушным контуром 13. Жидкий хладагент, находящийся в испарителе 5, воспринимая внутреннее тепло, подводимое к нему воздушным потоком с помощью вентилятора

12., вскипает. Пары хладагента отсасываются компрессором 1, сжимаются и подаются в конденсатор 3. В конденсаторе 3 сжатые пары хладагента охлаждаются воздушным потоком и конденсируются, при этом проходящий через конденсатор воздух нагревается, поступает в помещение и вносит в него тепло, величина которого составляет 0 =

-Оа + N 860 ккал/ч, где йщг — мощность компрессора; Q — теплота испарения.

Нагретый в конденсатор 3 воздух обеспечивает заданную температуру в помещении. Сконденсировавшийся хладоноситель засасывается в компрессор 1 и далее нагнетается в испаритель 5. При нагнетании жидкости хладагента из конденсатора 3 в испаритель 5 он проходит через TPK 4, где дросселируется от давления конденсации до давления испарения.

5 При движении воздуха в направлении от проема 11 к проему 10 он постепенно нагревается. Поэтому для исключения увеличения теплового потока наружу толщина тепловой изоляции 7 на внутренней повер10 хности корпуса плавно увеличивается.

Формула изобретения

Система отопления, предназначенная для использования внутренних тепловыделений, содержащая тепловой насос. воэ15 душный контур, образованный внутренней оболочкой и корпусом помещения с теплоизоляцией и вентилятор, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения эффективности использования тепла, выделяемого в

20 помещении, внутренняя оболочка выполнена с двумя проемами на противоположных стенках, в зоне одного из которых установлен конденсатор теплового насоса, в зоне другого — испаритель теплового насоса и

25 вентилятор, а теплоизоляция на стенке корпуса выполнена переменной толщины, увеличивающейся по длине воздушного контура в направлении от места установки испарителя к месту установки конденсато30 ра.