Устройство для аккумулирования холода

 

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано в промышленной теплоэнергетике и отраслях промышленности, которые потребляют аккумулированный холод. Изобретение позволяет сократить энергетические затраты за счет использования естественного холода. Устройство для аккумулирования холода содержит льдохранилище, размещенное непосредственно в грунте и заполненное водой. Замкнутый цикл низкокипящего рабочего тела включает испарительный блок, расположенный над линией дна, конденсаторный блок - над поверхностью льдохранилища. Между испарительным и конденсаторным блоками включена турбина на одном валу с насосом, перекачивающим охлажденную испарительным блоком воду со дна льдохранилища на поверхность, что обеспечивает послойное намораживание льда по всей глубине бассейна. Интенсивность процесса образования льда зависит от градиента температур окружающего воздуха и воды в льдохранилище. 1 ил.

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано в промышленной теплоэнергетике и отраслях промышленности, которые потребляют аккумулированный холод.

Известно устройство для аккумулирования холода на животноводческих фермах (а. с. 1659690, F 25 D 3/00, 1991 г.), включающее резервуар для замораживания воды, заглубленный в грунт, размещенные в резервуаре тепловые трубы, систему подводящих и отводящих труб для хладагента с вентилями.

Недостатком устройства является сложность, громоздкость устройства, недостаточная площадь теплообмена, так как при промерзании площади теплообмена уменьшаются. Для интенсификации теплообмена приходится увеличивать количество труб, что делает устройство громоздким, металлоемким, сложным в эксплуатации.

Наиболее близким заявляемому изобретению можно признать систему оборотного водоснабжения электростанций (а.с. 1076728 A, F 28 B 9/06, 19.03.82). Система включает в себя льдохранилище с водоприемником талой воды, пруд-охладитель, подключенный водосбросным и водозаборным каналами к конденсатору турбины, циркуляционный насос, установленный на водозаборном канале перед конденсатором. Система также содержит плотины со шлюзами, установленными в пруде-охладителе и делящими последний на три отсека, в двух из которых, подключенных к водоприемнику талой воды, размещено льдохранилище, и смеситель, размещенный перед циркуляционным насосом в водозаборном канале к водоприемнику талой воды. Кроме того, в систему входит установка с замкнутым циклом низкокипящего рабочего тела, включающим последовательно установленный испарительный блок, . турбину, конденсаторный блок и насос, причем испарительный блок размещен в водосбросном канале, а конденсаторный - в канале талой воды. Описанная установка предназначена для получения электроэнергии в системе оборотного водоснабжения электростанций.

Недостатком данного решения является сложность и энергоемкость устройства.

В основу изобретения положена задача создания установки, позволяющей сократить энергетические затраты за счет использования естественного холода.

Поставленная задача решается тем, что устройство для аккумулирования холода, включающее в себя льдохранилище, водоприемник талой воды, первый насос, замкнутый цикл низкокипящего рабочего тела с последовательно установленными испарительным блоком, турбиной, конденсаторным блоком и вторым насосом, согласно изобретению дополнительно содержит третий насос, установленный на одном валу с турбиной и соединенный с водозаборным и водосбрасывающим устройствами, испарительный блок расположен в льдохранилище, а конденсаторный блок - над поверхностью льдохранилища.

На чертеже представлена схема устройства аккумулирования холода.

Устройство для аккумулирования холода содержит льдохранилище 1, размещенное непосредственно в грунте и заполненное водой. Замкнутый цикл низкокипящего рабочего тела включает испарительный блок 2, расположенный над линией дна, конденсаторный блок 3 - над поверхностью льдохранилища. Между испарительным 2 и конденсаторным 3 блоками включена турбина 4 на одном валу с насосом 5, соединяющим вододозаборное устройство 6 и водосбрасывающее устройство 7, которые служат для перекачивания воды со дна льдохранилища на поверхность, насос 8 для циркуляции хладагента по замкнутому контуру. Также в цикл входят вентили 9 и 10, расположенные соответственно перед турбиной и за конденсаторным блоком перед насосом 8. Вентили 9 и 10 служат для закачки хладагента в конденсаторный блок 3. К нижней части льдохранилища 1 подключен приемник 11 талой воды, который с насосом 12 служит для подачи охлажденной воды потребителю, трубопровод 13 для возврата отработанной потребителем воды.

Устройство работает следующим образом.

В холодный период времени со дна льдохранилища из испарительного блока 2 пары хладагента, проходя через турбину 4, приводят в движение насос 5, перекачивающий охлажденную испарительным блоком 2 воду со дна бассейна на поверхность естественно образующегося слоя льда с помощью водозаборного устройства 6 и водосбрасывающего устройства 7. Таким образом, обеспечивается интенсивный теплообмен на поверхности и послойное образование льда по всей глубине льдохранилища. Пары рабочего тела, потеряв часть своей энергии, поступают в конденсаторный блок 3, здесь они охлаждаются и конденсируются до жидкого состояния. Жидкость насосом 8 подается в испарительный блок 2, и цикл повторяется. Чем ниже температура наружного воздуха, тем интенсивнее происходит процесс образования льда. Таким образом, происходит саморегуляция протекания процесса в устройстве. Вследствие этого в летний период времени циркуляция хладагента прекращается и начинается таяние льда. Холодная талая вода поступает в приемник 11 талой воды и с помощью насоса 12 перекачивается потребителю. Отработанная вода возвращается по трубопроводу 13 в льдохранилище 1. Затем цикл работы устройства для аккумулирования холода повторяется. Таким образом, с помощью настоящего изобретения, используя естественные климатические условия, достигается сокращение энергетических затрат.

Формула изобретения

Устройство для аккумулирования холода, включающее льдохранилище, водоприемник талой воды, первый насос, замкнутый цикл низкокипящего рабочего тела с последовательно установленными испарительным блоком, турбиной, конденсаторным блоком и вторым насосом, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит третий насос, размещенный на одном валу с турбиной и соединенный с водозаборным и водосбрасывающим устройствами, испарительный блок расположен в льдохранилище, а конденсаторный блок - над поверхностью льдохранилища.

РИСУНКИ

Рисунок 1