Устройство для аккумулирования холода

 

Изобретение предназначено для использования в холодильной технике, а именно в качестве аккумулятора холода при кондиционировании воздуха в летнее время года и обогреве помещений в зимнее время года. Устройство для аккумулирования холода содержит резервуар с водой, заглубленный в грунт, систему отводящих труб для хладагента, насос, испаритель. Последний выполнен в виде горизонтально расположенных в резервуаре циркуляционных труб. Под испарителем в резервуаре размещен электронагреватель. В области контакта электронагревателя и боковых стенок резервуара установлены приемные камеры для воды. Одна из них соединена с насосом, а другая - с теплообменником. Изобретение возможно использовать как в летнее, так и в зимнее время года в любых климатических районах. 2 ил.

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к аккумуляторам холода для использования преимущественно в системах кондиционирования воздуха в летнее время года и обогрева помещений в зимнее время года.

Известен аккумулятор холода, содержащий резервуар, стенки которого покрыты слоем теплоизоляции, имеющий верхнее перекрытие, заглубленный в грунт и заполненный водой. В резервуаре размещена испарительная часть тепловой трубы, а конденсаторная ее часть расположена над поверхностью грунта и соединена с испарительной частью теплоизолированными отрезками труб. На тепловой трубе, заполненной хладагентом, в теплоизолированном верхнем перекрытии резервуара смонтирована кольцевая форсунка для импульсной подачи воды под давлением от насоса высокого давления, всасывающий патрубок которого присоединен к трубопроводу подачи воды в резервуар (авт. св. SU 1138624 А, кл. F 25 D 3/00; F 25 D 1/00; F 25 С 3/02, 1984).

Недостатком известного устройства является рассеивание тепла, происходящее в конденсаторной части тепловой трубы, расположенной над поверхностью грунта, то есть потери теплоты фазового перехода. Также к недостатку можно отнести то, что данное устройство предназначено для применения только в климатических районах при кратковременных зимах.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для аккумулирования холода на животноводческих фермах, которое включает теплоизолированный резервуар для замораживания воды, заглубленный в грунт, размещенные в резервуаре тепловые трубы, испарительная часть которых расположена в резервуаре, система подводящих и отводящих труб для подвода хладагента с вентилями. Оно снабжено набором дополнительных тепловых труб, размещенных по периметру резервуара с наружной его стороны и внутри резервуара так, что их испарительная часть заглублена в грунт, а конденсаторная часть труб, размещенных с наружной стороны, расположена выше уровня резервуара, а труб, размещенных внутри резервуара - соответственно в его центральной части, при этом параллельно резервуару в грунте выполнен колодец для хладагента, связанный с резервуаром при помощи вертикальной щели, и заглублен в грунт так, что его днище выполнено ниже днища резервуара (авт. св. SU 1659690 А, кл. F 25 D 3/00; А 01 J 9/04, 1991).

Недостаток данного устройства заключается в том, что в конденсаторной части тепловых труб, расположенных над поверхностью, происходит рассеивание теплоты фазового перехода.

Задачей изобретения является создание устройства, позволяющего использовать теплоту фазового перехода, в результате чего предлагаемое устройство можно применять как в летнее время, так и в зимнее.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для аккумулирования холода, содержащем резервуар для воды, заглубленный в грунт, систему отводящих труб для хладагента и насос, согласно изобретению в резервуаре установлен испаритель, выполненный в виде горизонтально расположенных циркуляционных труб, образующий замкнутую цепь, состоящую из компрессора, конденсатора и дросселя, под испарителем в резервуаре размещен электронагреватель, в области контакта электронагревателя и боковых стенок резервуара установлены приемные камеры для воды, при этом одна из приемных камер соединена с насосом, а другая - с теплообменником.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство; на фиг.2 - вид А на фиг.1.

Устройство состоит из резервуара 1, заполненного водой, с грунтовыми стенками и теплоизолированной крышкой 2. В резервуаре 1 расположены испаритель 3 и электронагреватель 4. Испаритель 3 представляет собой горизонтально расположенные циркуляционные трубы, заполненные хладагентом (аммиак или фреон). Испаритель 3 подсоединен трубой к компрессору 5 и далее последовательно к конденсатору 6 и через дроссель 7 обратно к испарителю 3, создавая замкнутую цепь. Компрессор 5, конденсатор 6 и дроссель 7 располагаются в здании. В области контакта электронагревателя 4 и боковых стенок резервуара установлены приемные камеры 8 и 9. В приемных камерах 8 и 9 выполнены отверстия с прокладками 10 для установки электронагревателя 4. Приемная камера 8 соединена трубой 11 с теплообменником 12. Приемная камера 9 соединена трубой 13 с насосом 14, установленным в теплогидроизолированном колодце 15, который расположен параллельно резервуару 1 в грунте, дно которого размещено ниже днища резервуара 1. Насос 14 с помощью трубы 16 соединяется с теплообменником 12 и с помощью трубы 17, на которой установлен вентиль 18, соединяется с трубой 11.

Устройство для аккумулирования холода работает следующим обратом.

Когда начинается отопительный сезон, включается электродвигатель (на фиг. 1 не указан). Хладагент испаряется и превращается в пар, который поступает в компрессор 5, где сжимается и поступает в конденсатор 6. В конденсаторе 6 происходят отвод тепла и конденсация хладагента. Конденсированный хладагент поступает в дроссельный вентиль 7, где частично дросселируется и одновременно частично испаряется, затем влажный пар поступает на испаритель 3, и вода в резервуаре 1 начинает постепенно замерзать. Когда возникает потребность в охлаждении помещения, на электронагреватель 4 подается напряжение. Электронагреватель 4 нагревается, лед начинает таять и вокруг электронагревателя 4 образуется канал. Через образовавшийся канал вода поступает в приемную камеру 9, а затем через трубу 13 в насос 14, и далее по трубе 16 на теплообменник 12, откуда поступает к потребителю холода. Далее по трубе 11 часть воды поступает в резервуар 1. Другая часть воды по трубе 17 через вентиль 18 поступает в нижнюю часть теплогидроизолированного колодца 15.

Предлагаемое устройство можно использовать в районах с мягким климатом, где нет суровой зимы, как в летнее время года, так и в зимнее.

Формула изобретения

Устройство для аккумулирования холода, содержащее резервуар для воды, заглубленный в грунт, систему отводящих труб для хладагента и насос, отличающееся тем, что в резервуаре установлен испаритель, выполненный в виде горизонтально расположенных циркуляционных труб, образующий замкнутую цепь, состоящую из компрессора, конденсатора и дросселя, под испарителем в резервуаре размещен электронагреватель, в области контакта электронагревателя и боковых стенок резервуара установлены приемные камеры для воды, при этом одна из приемных камер соединена с насосом, а другая - с теплообменником.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2