Сплит-система

Изобретение относится к технологии преобразования тепловой энергии и может быть использовано при разработке тепловых насосов, холодильников и трансформаторов тепла. Сплит-система имеет бинарный компрессор, состоящий из электродвигателя с валом и расположенными на его концах механическими передачами в виде коленвалов, поршневых компрессора и пневмодвигателя с возможностью работы в противофазном режиме и перепускной системой клапанов, которая выполнена в виде установленного на валу электродвигателя цилиндрического корпуса с расположенными на его поверхности в ряд и по продольной оси перепускными патрубками, один из крайних патрубков сообщен с воздушным теплообменником обогрева, другой крайний - с воздушным теплообменником охлаждения, а средний патрубок сообщен с пневмодвигателем, при этом на валу электродвигателя с возможностью вращения расположена втулка, имеющая поперечные пазы, размещенные симметрично относительно продольной оси втулки и смещенные относительно друг друга с возможностью перепуска рабочего реагента для обеспечения работы поршневых компрессора и пневмодвигателя в противофазном режиме. Это позволяет снизить энергозатраты и упростить конструкцию. 3 ил.

 

Изобретение относится к технологии преобразования тепловой энергии и может быть использовано при разработке тепловых насосов, холодильников и трансформаторов тепла.

Известно устройство для изменения температуры воздуха помещения, содержащее размещенные в помещении воздушную турбину с входом и выходом, соединенную валом с потребителем мощности, воздушные магистрали высокого и низкого давления, источник воздуха высокого давления с редукционным клапаном и эжектор (см. патент РФ №2365827. Кл. F24D 15/04).

Также известна система отопления помещений, содержащая магистральные трубопроводы охлаждения и обогрева, соединенные с воздушными теплообменниками, вентиль для регулировки давления рабочего реагента (см. патент РФ №2121114, кл. F24D 15/04, A24D 3/18. 1998 - прототип).

Общими недостатками известных устройств являются сложность конструкций и резкое падение давления рабочего реагента за счет изменения агрегатного состояния рабочего реагента при переходе от одного теплообменника (обогревателя) к другому теплообменнику охлаждения через вентиль регулирования давления, что приводит к большим и невосполнимым энергозатратам, приходящихся на компрессор.

Техническим результатом является снижение энергозатрат и упрощение конструкции.

Технический результат достигается тем, что сплит-система, включающая магистральные трубопроводы с воздушными теплообменниками охлаждения и обогрева, вентиль для регулировки давления рабочего реагента, согласно изобретению имеет бинарный компрессор, состоящий из электродвигателя с валом и расположенными на его концах механическими передачами в виде коленвалов, поршневых компрессора и пневмодвигателя с перепускной системой клапанов, при этом поршневые компрессор и пневмодвигатель сообщены между собой посредством механических передач с возможностью работы в противофазном режиме, а перепускная система клапанов выполнена в виде жестко установленного на валу электродвигателя цилиндрического корпуса с расположенными на его поверхности в ряд и по продольной оси перепускными патрубками, один из крайних патрубков сообщен через магистральный трубопровод с воздушным теплообменником обогрева, другой крайний - через вентиль для регулировки давления рабочего реагента и магистральный трубопровод - с воздушным теплообменником охлаждения, а средний патрубок сообщен с полостью цилиндра пневмодвигателя, при этом внутри корпуса на валу электродвигателя с возможностью вращения расположена выполняющая функцию перепускного клапана втулка, которая имеет поперечные пазы, размещенные симметрично и смещенные друг к другу относительно продольной оси втулки с возможностью перепуска рабочего реагента в среднем патрубке для обеспечения работы поршневых компрессора и пневмодвигателя в противофазном режиме.

Новизна заявляемого предложения заключается в том, что за счет наличия бинарного компрессора, выполненного в виде совокупности взаимодействующих между собой поршневых компрессоров и пневмодвигателя и системы перепускных клапанов, обеспечивается сокращение энергозатрат.

По данным научно-технической и патентной литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, имеющее технический результат, который ранее не достигался известными средствами, что позволяет судить об изобретательском уровне заявляемого предложения.

Предлагаемая сплит-система работоспособна и может быть использована при разработке агрегатов для охлаждения и обогрева помещений, что соответствует критерию «промышленная применимость».

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на рис. 1 изображена схема сплит-системы; на рис. 2 изображена схема сплит-системы, работающая в противофазном режиме относительно сплит-системы, представленной на рис. 1; на рис. 3 изображено поперечное сечение корпуса с втулкой, вид А-А.

Сплит-система содержит магистральные трубопроводы 1 и 2 с воздушными теплообменниками 3 и 4 охлаждения и обогрева, вентиль 5 для регулировки давления рабочего реагента и бинарный компрессор, который состоит из электродвигателя 6 с валом 7 и расположенными на его концах механическими передачами в виде коленвалов 8 и 9, поршневых компрессора 10 и пневмодвигателя 11 с перепускной системой клапанов. Поршневые компрессор 10 и пневмодвигатель 11 сообщены между собой посредством механических передач - коленвалов 8 и 9 с возможностью работы в противофазном режиме. Перепускная система клапанов выполнена в виде жестко установленного на валу 7 электродвигателя 9 цилиндрического корпуса 12 с расположенными на его поверхности в ряд и по его продольной оси перепускными патрубками 13, 14 и 15. Крайний патрубок 13 через магистральный трубопровод 1 сообщен с воздушным теплообменником 3 обогрева, а другой крайний патрубок 15 через вентиль 5 для регулировки давления рабочего реагента и магистральный трубопровод 2 соединен с воздушным теплообменником 4 охлаждения. Средний патрубок 14 соединен с полостью цилиндра пневмодвигателя 11. Внутри корпуса 12 на валу 7 электродвигателя 6 с возможностью вращения расположена выполняющая функцию перепускного клапана втулка 16, которая имеет поперечные пазы 17 и 18, размещенные симметрично и смещенные друг к другу относительно продольной оси втулки 16 с возможностью обеспечения перепуска рабочего реагента в среднем патрубке 15 для обеспечения работы поршневых компрессора и пневмодвигателя в противофазном режиме.

Сплит-система работает следующим образом.

В поршневой компрессор 10 по магистральному трубопроводу 1 из воздушного теплообменника 3 (испарителя) поступает рабочий реагент - газообразный фреон под низким давлением в 3-5 ат и температурой 10-20°С. Компрессор 10 посредством поршня сжимает фреон до давления 15-25 ат, в результате чего фреон сжижается, выделяя тепло, нагревается до 70-90°С и поступает в другой воздушный теплообменник 4 (конденсатор), из которого под высоким давлением поступает в патрубок 13. В этот момент паз 17 втулки 16 расположен напротив патрубков 13 и 14 (рис. 1), обеспечивая перепуск фреона из патрубка 13 в патрубок 14 за счет пространства, образованного стенкой корпуса и пазом 17, далее фреон поступает в цилиндр пневмодвигателя 11, перемещая его поршень, который через шток и механическую передачу 9 заставляет вращаться втулку 16, перемещая при этом паз 18, и когда он устанавливается напротив патрубков 14 и 15 (рис. 2), то поршень пневмодвигателя 11 за счет энергии механической передачи и сжатого газа движется обратно, вытесняет из его цилиндра фреон, который, остывая, поступает в патрубок 14 и за счет пространства, образованного стенкой корпуса и пазом 18, перепускает фреон в патрубок 15. Далее фреон проходит через вентиль 5 регулировки давления и в газожидкостном состоянии с низким давлением поступает на воздушный теплообменник 3, где начинает закипать и испаряться. В это время поршень компрессора 10, вытеснив фреон, находится в верхнем положении. Когда фреон поступает из магистрального трубопровода 1 в поршневой компрессор 10, то поршень начинает сжимать фреон, и процесс повторяется.

Таким образом, по сравнению с классической сплит-системой предлагаемая значительно сокращает энергозатраты за счет использования бинарного компрессора, так как осуществляется возврат энергии от работы пневмодвигателя через коленвал на поршень компрессора, что позволяет компенсировать затраты энергии на нагнетание рабочего давления в воздушном теплообменнике 4 (конденсатор) и приводит к снижению потребления энергии в 3-4 раза.

Сплит-система, включающая магистральные трубопроводы с воздушными теплообменниками охлаждения и обогрева, вентиль для регулировки давления рабочего реагента, отличающаяся тем, что имеет бинарный компрессор, состоящий из электродвигателя с валом и расположенными на его концах механическими передачами в виде коленвалов, поршневых компрессора и пневмодвигателя с перепускной системой клапанов, при этом поршневые компрессор и пневмодвигатель сообщены между собой посредством механических передач с возможностью работы в противофазном режиме, а перепускная система клапанов выполнена в виде жестко установленного на валу электродвигателя цилиндрического корпуса с расположенными на его поверхности в ряд и по продольной оси перепускными патрубками, один из крайних патрубков сообщен через магистральный трубопровод с воздушным теплообменником обогрева, другой крайний - через вентиль для регулировки давления рабочего реагента и магистральный трубопровод - с воздушным теплообменником охлаждения, а средний патрубок сообщен с полостью цилиндра пневмодвигателя, при этом внутри корпуса на валу электродвигателя с возможностью вращения расположена выполняющая функцию перепускного клапана втулка, которая имеет поперечные пазы, размещенные симметрично и смещенные друг к другу относительно продольной оси втулки с возможностью перепуска рабочего реагента в среднем патрубке для обеспечения работы поршневых компрессора и пневмодвигателя в противофазном режиме.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области тепловой техники, конкретно для отопления и вентиляции ванных помещений многоэтажных домов, используя тепловые насосы. .

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может применяться как для отопления, так и холодоснабжения, в частности, для обеспечения как теплом, так и холодом, в бытовых и промышленных целях при соответствующей доработке существующих систем теплоснабжения.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано для автономного отопления зданий индивидуального пользования - коттеджей, отдельно стоящих жилых домов.

Изобретение относится к энергетике, в частности к устройствам для получения тепла, образующегося иначе, чем в результате сжигания топлива. .

Изобретение относится к сельскому хозяйству, промышленности, энергетике и может быть использовано для обогрева и охлаждения помещений. .

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в области применения реверсивных кондиционеров воздуха-устройств, охлаждающих воздух в жилых и иных помещениях в теплый период года и нагревающих эти помещения в холодное время года.

Изобретение относится к теплонасосным установкам и может быть использовано для горячего водоснабжения и отопления жилых зданий, коттеджей и сооружений различного типа.

Изобретение относится к теплопередающим устройствам и может быть использовано в области теплотехники, в частности в системах отопления или теплового кондиционирования помещений различного назначения.

Изобретение относится к теплоснабжению от водогрейных установок в закрытой системе теплоснабжения. .

Предлагаемая система относится к теплонасосным системам и установкам и может быть использована для горячего водоснабжения и отопления помещений. Система автоматического управления микроклиматом в помещениях для размещения животных, содержащая компрессор, два бака-аккумулятора, конденсатор, испаритель, два циркуляционных насоса, пиковый подогреватель, земляной трубопровод, воздушный теплообменник, блок адаптивной температурной селекции, испарительно-конденсаторный агрегат и два датчика реле температуры, при этом воздушный теплообменник и земляной трубопровод через блок адаптивной температурной селекции и первый циркуляционный насос соединены соответствующими трубопроводами с испарительно-конденсаторным агрегатом, который через трубопроводы первой ступени конденсатора и второй циркуляционный насос соответствующими трубопроводами соединен с первым баком-аккумулятором, в верхней части которого размещен второй бак-аккумулятор, соединенный с трубопроводами холодной воды и горячего водоснабжения, в средней части первого бак-аккумулятора размещены два датчика реле температуры, первый из которых соединен электрически с компрессором, а второй - с пиковым подогревателем, размещенный в нижней части первого бака-аккумулятора, соединенного с трубопроводами холодной воды и отопительных приборов. При этом блок адаптивной температурной селекции выполнен в виде соединенных механически выходных трубопроводов воздушного теплообменника и земляного трубопровода с входным трубопроводом испарительно-конденсаторного агрегата в виде соединенных шарнирно через первый шаровой переключатель выходного трубопровода испарительно-конденсаторного агрегата с входными трубопроводами воздушного теплообменника и земляного трубопровода, причем на выходных трубопроводах воздушного теплообменника и земляного трубопровода размещены температурные датчики, подключенные электрически через первый блок сравнения к первому исполнительному блоку, кинематически связанному с первым шаровым переключателем, в виде соединенных механически выходного трубопровода солнечного концентратора и обобщенного трубопровода воздушного теплообменника или земляного трубопровода с входным трубопроводом испарительно-конденсаторного агрегата с входными трубопроводами солнечного концентратора и обобщенным трубопроводом воздушного теплообменника или земляного трубопровода, причем на выходном трубопроводе солнечного концентратора и обобщенном трубопроводе размещены температурные датчики, подключенные электрически через второй блок сравнения к второму исполнительному блоку, кинематически связанному со вторым шаровым переключателем. Техническим результатом является обеспечение эффективной работы теплонасосной установки для отопления и горячего водоснабжения на протяжении всего года путем использования в качестве низкопотенциальных источников теплоты воздуха или грунта или солнечного концентратора в зависимости от температуры окружающей среды. 2 ил.

Изобретение относится к области судостроения и касается плавучих средств, используемых преимущественно для продолжительного отдыха, проживания, а также для перевозки и работы людей на различных акваториях в течение длительного времени, в том числе в холодные периоды года. Предложен плавучий дом с коммуникациями системы жизнеобеспечения, имеющий водоизмещающую часть с закрепленной на ней палубой (3) с установленной на ней надводной частью с отапливаемым помещением (5), с автономным источником энергоснабжения, включающим тепловой насос, испарительная часть (7) теплового насоса выполнена из материалов с хорошей теплопроводностью в виде трубопроводов и закреплена на водоизмещающей части корпуса, непрерывно по всей длине и ширине омывается водной средой, соединена с компрессором (9), соединенным с системой отопления, связанной через дроссельные клапаны с испарительной частью. Технический результат, достигаемый в результате использования изобретения, заключается в повышении эффективности работы системы автономного энергоснабжения помещений плавучего дома. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области теплоснабжения, в том числе с использованием нетрадиционных возобновляемых источников энергии, и представляет собой адаптивную теплонасосную систему теплохладоснабжения, содержащую тепловой насос с системой сбора низкопотенциальной теплоты, включающей циркуляционный насос и установленный следом по потоку нагреваемой среды догреватель и подключенной к системам отопления. Вокруг конденсатора теплового насоса предусмотрен обводной трубопровод, а перед конденсатором в трубопроводе обратного потока установлены последовательно по потоку датчик температуры и электроуправляемый трехходовой клапан, подключенные к контроллеру. Техническое решение позволяет, в случае превышения температуры обратного потока из систем отопления и вентиляции сверх допустимой, исключить остановку теплового насоса по защите от превышения давления хладагента в парокомпрессионном контуре путем перепуска обратного потока мимо конденсатора теплового насоса непосредственно к пиковому догревателю по сигналу датчика температуры обратного потока. Для экономии электроэнергии предусматривается, при остановке теплового насоса, выключение циркуляционных насосов. Кроме того, в системе сбора низкопотенциальной теплоты предусмотрено несколько источников, подключенных определенным образом, исходя из особенностей каждого из них. При этом нагрузка на грунтовый массив снижается, и грунтовый теплообменник - наиболее капиталоемкая часть системы сбора низкопотенциальной теплоты, существенно упрощается. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к технологии преобразования тепловой энергии и может быть использовано при разработке тепловых насосов, холодильников и трансформаторов тепла. Сплит-система имеет бинарный компрессор, состоящий из электродвигателя с валом и расположенными на его концах механическими передачами в виде коленвалов, поршневых компрессора и пневмодвигателя с возможностью работы в противофазном режиме и перепускной системой клапанов, которая выполнена в виде установленного на валу электродвигателя цилиндрического корпуса с расположенными на его поверхности в ряд и по продольной оси перепускными патрубками, один из крайних патрубков сообщен с воздушным теплообменником обогрева, другой крайний - с воздушным теплообменником охлаждения, а средний патрубок сообщен с пневмодвигателем, при этом на валу электродвигателя с возможностью вращения расположена втулка, имеющая поперечные пазы, размещенные симметрично относительно продольной оси втулки и смещенные относительно друг друга с возможностью перепуска рабочего реагента для обеспечения работы поршневых компрессора и пневмодвигателя в противофазном режиме. Это позволяет снизить энергозатраты и упростить конструкцию. 3 ил.

Наверх