Теплонасосная установка (варианты)

 

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к отоплению и горячему водоснабжению жилых, общественных и промышленных зданий и объектов при использовании парокомпрессионных теплонасосных установок. Технический результат изобретения - создание теплонососной установки, позволяющей при своем использовании повысить энергетическую эффективность переноса теплоты от источника низкого потенциала к нагреваемой теплофикационной воде (повысить коэффициент преобразования и эксэргетического КПД теплонасосной установки, обеспечить автоматическое поддержание заданных оптимальных параметров работы установки, повысить долговечность теплообменников горячего водоснабжения, а также обеспечить экологическую безопасность при эксплуатации установки. Для решения задачи предложена теплонасосная установка, включающая образованный линиями высокого и низкого давления контур, заполненный рабочим веществом - диоксидом углерода (СО₂), содержащий регенеративный теплообменник "газ высокого давления - газ низкого давления", испаритель, включающий контур источника низкопотенциальной теплоты, компрессор, линия высокого давления которого подключена противотоком и соединенным последовательно выокотемпературному и низкотемпературному теплообменникам "газ-теплофикационная вода", а линия низкого давления подключена к выходу низкого давления регенеративного теплообменника. Во втором варианте теплонаносная установка, кроме отделителя жидкой фазы СО₂ от газообразной фазы СО₂, дополнительно снабжена расширительной машиной - турбодетандером, вход которого подключен к выходу высокого давления регенеративного теплообменника, а выход - к входу газообразной фазы СО₂ отделителя жидкой фазы СО₂, а также дополнительно снабжена циркуляционным насосом жидкого СО₂, вход которого подключен к выходу жидкой фазы СО₂ из отделителя жидкой фазы, а выход циркуляционного насоса - к входу испарителя, при этом выход газожидкостной смеси испарителя подключен к газовой полости отделителя жидкой фазы СО₂ от газообразной. 2 с. и 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области теплоэнергетики, а именно к отоплению и горячему водоснабжению жилых, общественных и промышленных зданий и объектов при использовании парокомпрессионных теплонасосных установок.

Известна теплонасосная установка, включающая образованный линиями высокого и низкого давления контур, заполненный рабочим веществом - диоксидом углерода (СO₂), содержащий регенеративный теплообменник "газ высокого давления - газ низкого давления", испаритель, включающий контур источника низкопотенциальной теплоты, компрессор, линия высокого давления которого подключена противотоком к соединенным последовательно высокотемпературному и низкотемпературному теплообменникам "газ - теплофикационная вода", а линия низкого давления подключена к выходу низкого давления регенеративного теплообменника, при этом выход высокотемпературного теплообменника теплофикационной воды подключен к входу низкотемпературного теплообменника теплофикационной воды, выход низкотемпературного теплообменника теплофикационной воды подключен к входу высокого давления регенеративного теплообменника, а выход испарителя - к входу низкого давления регенеративного теплообменника, а также привод компрессора (см. патент РФ 2034205, МПК F 25 В 11/00, 1992 г.).

Однако известная теплонасосная установка обладает недостаточной энергетической эффективностью передачи теплоты от источника низкого потенциала к теплофикационной воде и воде горячего водоснабжения, не обеспечивает автоматическое поддержания заданного давления рабочего вещества в линии высокого давления установки, не обеспечивает оптимальную дозированную подачу жидкого диоксида углерода (СO₂) в испаритель, а также имеет недостаточную долговечность теплообменников горячего водоснабжения.

В основу изобретения положена задача создания теплонасосной установки, позволяющей при своем использовании повысить энергетическую эффективность переноса теплоты от источника низкого потенциала к нагреваемой теплофикационной воде (повысить коэффициент преобразования и эксэргетического КПД теплонасосной установки), обеспечить автоматическое поддержание заданных оптимальных параметров работы установки, повысить долговечность теплообменников горячего водоснабжения, а также обеспечить экологическую безопасность при эксплуатации установки.

Поставленная задача решается тем, что предложена теплонасосная установка, включающая образованный линиями высокого и низкого давления контур, заполненный рабочим веществом - диоксидом углерода (СО₂), содержащий регенеративный теплообменник "газ высокого давления - газ низкого давления", испаритель, включающий контур источника низкопотенциальной теплоты, компрессор, линия высокого давления которого подключена противотоком к соединенным последовательно высокотемпературному и низкотемпературному теплообменникам "газ - теплофикацинная вода", а линия низкого давления - к выходу низкого давления регенеративного теплообменника, при этом выход высокотемпературного теплообменника теплофикационной воды подключен к входу низкотемпературного теплообменника теплофикационной воды, выход низкотемпературного теплообменника теплофикационной воды подключен к входу высокого давления регенеративного теплообменника, испаритель, выход которого подключен к входу низкого давления регенеративного теплообменника, а также привод компрессора, отличительной особенностью которой является то, что она дополнительно снабжена отделителем жидкой фазы СО₂ от газообразной фазы СО₂, вход которого подключен через дополнительно установленное регулирующее устройство высокого давления "до себя" к выходу высокого давления регенеративного теплообменника, а его выход газообразной фазы СO₂ подключен к входу линии низкого давления регенеративного теплообменника, а также дополнительно снабжена регулятором подачи жидкой фазы СO₂ в испаритель, при этом вход регулятора подключен к выходу жидкой фазы СО₂ из отделителя жидкой фазы от газообразной, а выход регулятора подключен к входу испарителя, для нагрева воды горячего водоснабжения в замкнутую систему высокотемпературного теплообменника теплофикационной воды дополнительно установлен на прямом потоке теплофикационной воды противоточный теплообменник "вода - вода", а в замкнутую систему низкотемпературного теплообменника теплофикационной воды дополнительно установлен на обратном потоке теплофикационной воды противоточный теплообменник "вода - вода", причем вода горячего водоснабжения последовательно проходит теплообменники "вода - вода" на обратном и прямом потоках теплофикационной воды. При этом в качестве компрессора использован компрессор объемного принципа действия, например, поршневой, винтовой или спиральный. При этом в качестве привода использован электропривод. При этом теплообменник "вода - вода" выполнен разборным.

В результате длительных научно-исследовательских и экспериментальных работ было установлено, что с использованием всех отличительных признаков предложенной теплонасосной установки была достигнута ее высокая энергетическая эффективность переноса теплоты от источника низкого потенциала к нагреваемой теплофикационной воде, обеспечено автоматическое поддержания заданных оптимальных параметров работы установки, повышена долговечность теплообменников горячего водоснабжения, а также обеспечена экологическая безопасность при эксплуатации установки.

Сущность предложенного технического решения поясняется чертежом, где на фиг.1 приведена схема предложенной теплонасосной установки.

Предложенная теплонасосная установка включает образованный линиями высокого и низкого давления контур, заполненный рабочим веществом, в качестве которого использован диоксид углерода (СО₂). Контур содержит регенеративный теплообменник 1 "газ высокого давления - газ низкого давления", испаритель 2, включающий контур 3 источника низкопотенциальной теплоты, компрессор 4, линия высокого давления 5 которого подключена противотоком к соединенным последовательно высокотемпературному 6 и низкотемпературному 7 теплообменникам "газ - теплофикационная вода", а линия низкого давления 8 подключена к выходу 9 низкого давления регенеративного теплообменника 1, при этом выход 10 высокотемпературного теплообменника 6 теплофикационной воды подключен к входу 11 низкотемпературного теплообменника 7 теплофикационной воды, выход 12 низкотемпературного теплообменника 7 теплофикационной воды подключен к входу высокого давления 13 регенеративного теплообменника 1. Выход 14 испарителя 2 подключен к входу низкого давления 15 регенеративного теплообменника 1.

Установка включает привод 16 компрессора 4, причем в качестве привода использован электропривод. Установка дополнительно снабжена отделителем 17 жидкой фазы СО₂ от газообразной фазы СО₂, вход 18 которого подключен через дополнительно установленное регулирующее устройство 19 высокого давления "до себя" к выходу 20 высокого давления регенеративного теплообменника 1, а выход 21 газообразной фазы СО₂ подключен к входу 15 линии низкого давления регенеративного теплообменника 1. Установка дополнительно снабжена регулятором 22 подачи жидкой фазы СО₂ в испаритель 2, при этом вход 23 регулятора 22 подключен к выходу 24 жидкой фазы СО₂ из отделителя 17 жидкой фазы от газообразной, а выход 25 регулятора 22 подключен к входу 26 испарителя 2.

Для нагрева воды горячего водоснабжения в замкнутую систему низкотемпературного 7 теплообменников теплофикационной воды дополнительно установлен на обратном потоке теплофикационной воды противоточный разборный теплообменник "вода - вода" 27, а в замкнутой системе высокотемпературного теплообменника 6 теплофикационной воды дополнительно установлены на обратном потоке теплофикационной воды противоточный разборный теплообменник "вода - вода" 27, а на прямом потоке теплофикационной воды - противоточный разборный теплообменник "вода - вода" 28, причем вода горячего водоснабжения последовательно проходит теплообменники "вода - вода" на обратном и прямом потоках теплофикационной воды. При этом в установке в качестве компрессора 4 использован компрессор объемного принципа действия, например поршневой, винтовой или спиральный. Теплофикационная вода после нагрева в высокотемпературном 6 и низкотемпературном 7 теплообменниках "газ - теплофикационная вода" поступает к потребителю 29 и 30.

Теплонасосная установка работает следующим образом. Жидкое рабочее вещество (диоксид углерода СО₂) кипит в испарителе 2 и при этом охлаждает протекающий по контуру 3 источник низкопотенциальной теплоты. Образующийся при выкипании жидкого СО₂ газообразный СO₂ низкого давления поступает в регенеративный теплообменник 1, в котором нагревается потоком газообразного СО₂ высокого давления и затем поступает в компрессор 4. В компрессоре 4 давление газообразного СО₂ повышается до заданного давления в линии 5 высокого давления. В линии 5 высокого давления рабочее вещество не претерпевает фазовых превращений, так как процесс проходит при давлении выше критического. Газообразный СО₂ высокого давления последовательно проходит через высокотемпературный 6 и низкотемпературный 7 теплообменники "газ - вода" и охлаждается в них, отдавая свою теплоту для нагрева теплофикационной воды, подаваемой ее потребителям 29 и 30. После теплообменника 7 газообразный СО₂ поступает в регенеративный теплообменник 1, в котором охлаждается потоком газообразного СO₂ низкого давления, отдавая ему свою теплоту. Затем газообразный СО₂ выходит из регенеративного теплообменника 1 и поступает в регулирующее устройство 19, в котором расширяется. Регулирующее устройство 19 автоматически поддерживает заданное давление газообразного СО₂ в линии высокого давления установки путем изменения проходного сечения для потока газообразного СO₂, что обеспечивает оптимальный режим работы тепло-насосной установки. Давление СO₂ снижается до давления в линии низкого давления установки и при этом образуется смесь жидкого и газообразного СО₂. Смесь поступает в отделитель 17 жидкой фазы СO₂ от газообразной. Из отделителя 17 газообразная фаза СО₂ через выход 21 отводится в регенеративный теплообменник 1, а жидкая фаза СO₂ через выход 24 отделителя поступает во вход 23 регулятора 22 подачи жидкой фазы и его выход 25 в испаритель 2 и затем - в регенеративный теплообменник 1.

Регулятор 22 подачи жидкой фазы CO₂ автоматически дозирует подачу жидкого СО₂ в испаритель 2 из отделителя 17, поддерживая при этом заданную разность между температурой газообразного СО₂, выходящего из испарителя 2, и температурой кипения СО₂ в испарителе 2. Поступающая к потребителям тепла 29 и 30 теплофикационная вода циркулирует в замкнутых контурах, проходя через теплообменники 6 и 7 противотоком по отношению к потоку СО₂. Вода горячего водоснабжения нагревается в разборных теплообменниках 27 и 28 "вода - вода" последовательно от обратных потоков теплофикационной воды теплообменников 27 и прямого потока высокотемпературной теплофикационной воды теплообменника 28. Выполнение теплообменников 27 и 28 "вода - вода" разборными позволяет обеспечить их высокую долговечность. Поток охлаждаемой среды (источник 3 низкопотенциальной теплоты) поступает в испаритель 2 противотоком по отношению к потоку СО₂.

Известна теплонасосная установка, включающая образованный линиями высокого и низкого давления контур, заполненный рабочим веществом - диоксидом углерода (СО₂), содержащий регенеративный теплообменник "газ высокого давления - газ низкого давления", испаритель, включающий контур низкопотенциальной теплоты, компрессор, линия высокого давления которого подключена противотоком к входу теплообменника "газ - теплофикационная вода", а линия низкого давления подключена к выходу низкого давления регенеративного теплообменника, при этом выход теплообменника теплофикационной воды подключен к входу высокого давления регенеративного теплообменника, а выход испарителя подключен к входу низкого давления регенеративного теплообменника, а также привод компрессора (см. патент РФ 2034205, МПК F 25 В 11/00, 1992 г.).

Однако известная теплонасосная установка обладает недостаточной энергетической эффективностью передачи теплоты от источника низкого потенциала к нагреваемой теплофикационной воде и воде горячего водоснабжения, не обеспечивает автоматическое поддержания заданного давления рабочего вещества в линии высокого давления установки, не обеспечивает оптимальную дозированную подачу жидкого СО₂ в испаритель, а также имеет недостаточную долговечность теплообменников горячего водоснабжения и не обеспечивает заданной тепловой мощности при высоком ее потреблении большим количеством пользователей.

В основу изобретения положена задача создания теплонасосной установки, позволяющей при своем использовании повысить энергетическую эффективность переноса теплоты от источника низкого потенциала к нагреваемой теплофикационной воде (повысить коэффициент преобразования и эксэргетического КПД теплонасосной установки), обеспечить автоматическое поддержание заданных оптимальных параметров работы установки, повысить долговечность теплообменников горячего водоснабжения, обеспечить экологическую безопасность при эксплуатации установки, а также высокую тепловую мощность теплонасосной установки при потреблении теплоты большим количеством пользователей.

Поставленная задача решается тем, что предложена теплонасосная установка, включающая образованный линиями высокого и низкого давления контур, заполненный рабочим веществом - диоксидом углерода (СО₂), содержащий регенеративный теплообменник "газ высокого давления - газ низкого давления", испаритель, включающий контур низкопотенциальной теплоты, компрессор, линия высокого давления которого подключена противотоком к входу теплообменника "газ - теплофикационная вода", а линия низкого давления - к выходу низкого давления регенеративного теплообменника, при этом выход теплообменника теплофикационной воды подключен к входу высокого давления регенеративного теплообменника, а также привод компрессора, отличительной особенностью которой является то, что она дополнительно снабжена отделителем жидкой фазы СО₂ от газообразной фазы СО₂, вход которого подключен через дополнительно установленное регулирующее устройство высокого давления "до себя" к выходу высокого давления регенеративного теплообменника, а выход газообразной фазы СО₂ отделителя жидкой фазы подключен к входу линии низкого давления регенеративного теплообменника, дополнительно снабжена расширительной машиной - турбодетандером, вход которого подключен к выходу высокого давления регенеративного теплообменника, а выход - к входу газообразной фазы СО₂ отделителя жидкой фазы CО₂, а также дополнительно снабжена циркуляционным насосом жидкого СО₂, вход которого подключен к выходу жидкой фазы СО₂ из отделителя жидкой фазы, а выход циркуляционного насоса подключен к входу испарителя, при этом выход газожидкостной смеси испарителя подключен к газовой полости отделителя жидкой фазы СО₂ от газообразной.

Для нагрева воды горячего водоснабжения в замкнутую систему теплофикационной воды дополнительно установлены противоточные теплообменники "вода - вода", один на обратном потоке теплофикационнои воды, второй - на прямом, при этом вода горячего водоснабжения последовательно проходит теплообменники "вода - вода" на обратном и прямом потоках теплофикационной воды, а количество таких блоков нагрева теплофикационной воды и воды горячего водоснабжения выбрано более одного, присоединенных параллельно с первым. При этом расширительная машина - турбодетандер дополнительно оснащен устройством регулирования его объемной производительности для автоматического поддержания заданного давления в линии высокого давления установки. При этом в качестве компрессора использован центробежный или осевой турбокомпрессор. При этом в качестве привода использован электродвигатель стандартной частоты или высокочастотный. При этом при использовании в качестве привода высокочастотного электродвигателя компрессор и расширительная машина - турбодетандер соединены с приводом непосредственно. При этом при использовании в качестве привода электродвигателя стандартной частоты привод соединен с компрессором и расширительной машиной - турбодетандером через двухпоточным мультипликатор, первый выходной вал которого соединен с расширительной машиной - турбодетандером, а второй выходной вал - с компрессором, с обеспечением при этом оптимальной частоты вращения турбодетандера и компрессора. При этом теплообменники "вода - вода" выполнены разборными.

В результате длительных научно-исследовательских и экспериментальных работ было установлено, что с использованием всех отличительных признаков предложенной теплонасосной установки была достигнута ее высокая энергетическая эффективность переноса теплоты от источника низкого потенциала к нагреваемой теплофикационной воде (повышен коэффициент преобразования и эксэргетического КПД теплонасосной установки), обеспечено автоматическое поддержания заданных оптимальных параметров работы установки, повышена долговечность теплообменников горячего водоснабжения, обеспечена экологическая безопасность при эксплуатации установки, а также достигнуто обеспечение заданной высокой тепловой мощности при высоком ее потреблении большим количеством пользователей.

Сущность предложенного технического решения поясняется чертежом, где на фиг.2 приведена схема предложенной теплонасосной установки.

Предложенная теплонасосная установка включает образованный линиями высокого и низкого давления контур, заполненный рабочим веществом, в качестве которого использован диоксид углерода (СO₂). Контур содержит регенеративный теплообменник 1 "газ высокого давления - газ низкого давления", испаритель 2, включающий контур 3 источника низкопотенциальной теплоты, компрессор 4, линия высокого давления 5 которого подключена противотоком к входу 6 теплообменника 7 "газ - теплофикационная вода", а линия низкого давления 8 - к выходу 9 низкого давления регенеративного теплообменника 1, при этом выход 10 теплообменника 7 теплофикационной воды подключен к входу 11 высокого давления регенеративного теплообменника 1.

Установка включает привод 12 компрессора 4, причем в качестве привода использован электропривод. Установка дополнительно снабжена отделителем 13 жидкой фазы СО₂ от газообразной фазы СО₂, вход 14 которого подключен через дополнительно установленное регулирующее устройство 15 высокого давления "до себя" к выходу 16 высокого давления регенеративного теплообменника 1, а выход 17 газообразной фазы СО₂ - к входу 18 линии низкого давления регенеративного теплообменника 1. Установка дополнительно снабжена расширительной машиной - детандером 19, вход 20 которого подключен к выходу 16 высокого давления регенеративного теплообменника 1, а выход 21 - к входу 14 отделителя 13 жидкой фазы СО₂ от газообразной фазы СО₂. Расширительная машина - турбодетандер 19 дополнительно оснащен устройством регулирования его объемной производительности (на рисунке не показано) для автоматического поддержания заданного давления в линии высокого давления теплонасосной установки. Установка дополнительно снабжена циркуляционным насосом 22 подачи жидкой фазы СО₂ в испаритель 2, при этом вход 23 циркуляционного насоса 22 подключен к выходу 24 жидкой фазы СО₂ из отделителя 13 жидкой фазы от газообразной, а выход 25 циркуляционного насоса 22 подключен к входу 26 испарителя 2. При этом выход 27 газожидкостной смеси испарителя 2 подключен к входу 28 газовой полости отделителя 13 жидкой фазы от газообразной.

Для нагрева воды горячего водоснабжения в замкнутую систему теплофикационной воды установлены противоточные теплообменники "вода - вода": один теплообменник 29 - на обратном потоке теплофикационной воды, а второй 30 - на прямом. При этом вода горячего водоснабжения последовательно проходит теплообменники "вода - вода" сначала на обратном, а затем - на прямом потоках теплофикационной воды.

Теплофикационная вода после нагрева в теплообменнике 7 "газ - теплофикационная вода" поступает к потребителю 31, количество которых определяет количество блоков нагрева теплофикационной воды и воды горячего водоснабжения.

При этом в установке в качестве компрессора 4 использован компрессор объемного принципа действия, например поршневой, винтовой или спиральный.

Теплонасосная установка работает следующим образом. Жидкое рабочее вещество (диоксид углерода СО₂) кипит в испарителе 2 и при этом охлаждает протекающий по контуру 3 источник низкопотенциальной теплоты. Образующаяся при выкипании жидкого СО₂ газожидкостная смесь СО₂ низкого давления поступает на вход 28 отделителя 13 жидкой фазы от газообразной. Газообразная фаза СО₂ через вход 17 отделителя 13 поступает на вход 18 регенеративного теплообменника 1, в котором нагревается потоком газообразного СО₂ высокого давления и затем поступает в компрессор 4. В компрессоре 4 давление газообразного СО₂ повышается до заданного давления в линии 5 высокого давления. В линии 5 высокого давления рабочее вещество не претерпевает фазовых превращений, так как процесс проходит при давлениях выше критического.

Газообразный СО₂ высокого давления проходит через теплообменник 7 "газ - вода" и охлаждается в нем, отдавая свою теплоту нагреваемой теплофикационной воде, которая подается потребителям 31. После теплообменника 7 газообразный СО₂ поступает в регенеративный теплообменник 1, в котором охлаждается потоком газообразного СО₂ низкого давления, отдавая ему свою теплоту. Затем газообразный СО₂ выходит из регенеративного теплообменника 1 и поступает в турбодетандер 19, в котором расширяется.

В турбодетандере 19 предусмотрено регулирующее устройство, изменяющее расход газообразного СО₂ через турбодетандер, в результате чего поддерживается заданное давление газообразного СО₂ в линии высокого давления установки. Давление СО₂ снижается до давления в линии низкого давления установки и при этом образуется смесь жидкого и газообразного СО₂. Смесь поступает в отделитель 13 жидкой фазы СО₂ от газообразной. Из отделителя 13 газообразная фаза СО₂ через выход 17 отводится в регенеративный теплообменник 1. Жидкая фаза СО₂ через выход 24 отделителя 13 поступает на вход 23 циркуляционного насоса 22, а затем через его выход 25 - в испаритель 2. Поступающая к потребителям тепла 31 теплофикационная вода циркулирует в замкнутом контуре, проходя через теплообменник 7 противотоком по отношению к потоку СО₂. Вода горячего водоснабжения нагревается в разборных теплообменниках 29 и 30 "вода - вода" последовательно от обратного потока теплофикационной воды в теплообменнике 29 и прямого потока высокотемпературной теплофикационной воды в теплообменнике 30. Поток охлаждаемой среды (источник 3 низкопотенциальной теплоты) поступает в испаритель 2 противотоком по отношению к потоку CO₂.

Формула изобретения

1. Теплонасосная установка, включающая образованный линиями высокого и низкого давления контур, заполненный рабочим веществом - диоксидом углерода (СО₂), содержащий регенеративный теплообменник "газ высокого давления - газ низкого давления", испаритель, включающий контур источника низкопотенциальной теплоты, компрессор, линия высокого давления которого подключена противотоком к соединенным последовательно высокотемпературному и низкотемпературному теплообменникам "газ-теплофикационная вода", а линия низкого давления подключена к выходу низкого давления регенеративного теплообменника, при этом выход высокотемпературного теплообменника теплофикационной воды подключен к входу низкотемпературного теплообменника теплофикационной воды, выход низкотемпературного теплообменника теплофикационной воды подключен к входу высокого давления регенеративного теплообменника, испаритель, выход которого подключен к входу низкого давления регенеративного теплообменника, а также привод компрессора, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена отделителем жидкой фазы СО₂ от газообразной фазы СО₂, вход которого подключен через дополнительно установленное регулирующее устройство высокого давления "до себя" к выходу высокого давления регенеративного теплообменника, а его выход газообразной фазы СО₂ подключен к входу линии низкого давления регенеративного теплообменника, а также дополнительно снабжена регулятором подачи жидкой фазы СО₂ в испаритель, при этом вход регулятора подключен к выходу жидкой фазы СО₂ из отделителя жидкой фазы от газообразной, а выход регулятора подключен к входу испарителя, для нагрева воды горячего водоснабжения в замкнутую систему высокотемпературного теплообменника теплофикационной воды дополнительно установлен на прямом потоке теплофикационной воды противоточный теплообменник "вода-вода", а в замкнутую систему низкотемпературного теплообменника теплофикационной воды дополнительно установлен на обратном потоке теплофикационной воды противоточный теплообменник "вода-вода", причем вода горячего водоснабжения последовательно проходит теплообменники "вода-вода" на обратном и прямом потоках теплофикационной воды.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в замкнутую систему высокотемпературного теплообменника теплофикационной воды дополнительно установлен на обратном потоке теплофикационной воды противоточный теплообменник "вода-вода".

3. Установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что в качестве компрессора использован компрессор объемного принципа действия, например поршневой, винтовой или спиральный.

4. Установка по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что в качестве привода использован электропривод.

5. Установка по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что теплообменник "вода-вода" выполнен разборным.

6. Теплонасосная установка, включающая образованный линиями высокого и низкого давления контур, заполненный рабочим веществом - диоксидом углерода (СО₂), содержащий регенеративный теплообменник "газ высокого давления - газ низкого давления", испаритель, включающий контур низкопотенциальной теплоты, компрессор, линия высокого давления которого подключена противотоком к входу теплообменника "газ-теплофикационная вода", а линия низкого давления подключена к выходу низкого давления регенеративного теплообменника, при этом выход теплообменника теплофикационной воды подключен к входу высокого давления регенеративного теплообменника, а также привод компрессора, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена отделителем жидкой фазы СО₂ от газообразной фазы СО₂, вход которого подключен через дополнительно установленное регулирующее устройство высокого давления "до себя" к выходу высокого давления регенеративного теплообменника, а выход газообразной фазы СО₂ отделителя жидкой фазы подключен к входу линии низкого давления регенеративного теплообменника, дополнительно снабжена расширительной машиной - турбодетандером, вход которой подключен к выходу высокого давления регенеративного теплообменника, а выход подключен к входу газообразной фазы СО₂ отделителя жидкой фазы СО₂, а также дополнительно снабжена циркуляционным насосом жидкого СО₂, вход которого подключен к выходу жидкой фазы СО₂ из отделителя жидкой фазы, а выход циркуляционного насоса подключен к входу испарителя, при этом выход газожидкостной смеси испарителя подключен к газовой полости отделителя жидкой фазы СО₂ от газообразной, для нагрева воды горячего водоснабжения в замкнутую систему теплофикационной воды дополнительно установлены противоточные теплообменники "вода-вода", один на обратном потоке теплофикационной воды, второй - на прямом, при этом вода горячего водоснабжения последовательно проходит теплообменники "вода-вода" на обратном и прямом потоках теплофикационной воды, а количество таких блоков нагрева теплофикационной воды и воды горячего водоснабжения выбрано более одного, присоединенных параллельно первым.

7. Теплонасосная установка по п.6, отличающаяся тем, что расширительная машина - турбодетандер дополнительно оснащена устройством регулирования ее объемной производительности для автоматического поддержания заданного давления в линии высокого давления установки.

8. Теплонасосная установка по пп.6 и 7, отличающаяся тем, что в качестве компрессора использован центробежный или осевой турбокомпрессор.

9. Теплонасосная установка по пп.6-8, отличающаяся тем, что в качестве привода использован электродвигатель стандартной частоты или высокочастотный.

10. Теплонасосная установка по любому из пп.6-9, отличающаяся тем, что при использовании в качестве привода высокочастотного электродвигателя компрессор и расширительная машина-трубодетандер соединены с приводом непосредственно.

11. Теплонасосная установка по любому из пп.6-9, отличающаяся тем, что при использовании в качестве привода электродвигателя стандартной частоты привод соединен с компрессором и расширительной машиной-турботандером через двухпоточный мультипликатор, первый выходной вал которого соединен с расширительной машиной-турбодетандером, а второй выходной вал - с компрессором, с обеспечением при этом оптимальной частоты вращения турбодетандера и компрессора.

12. Теплонасосная установка по любому из пп.6-11, отличающаяся тем, что теплообменник "вода-вода" выполнен разборным.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

NF4A Восстановление действия патента Российской Федерации на изобретение

Извещение опубликовано: 27.09.2006        БИ: 27/2006

NF4A Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Дата, с которой действие патента восстановлено: 10.11.2008

Извещение опубликовано: 10.11.2008        БИ: 31/2008

MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 30.05.2009

Извещение опубликовано: 27.03.2010        БИ: 09/2010