Адаптивная гибридная теплонасосная система теплохладоснабжения

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 области теплоснабжения, в том числе, с использованием нетрадиционных возобновляемых источников энергии.

Известно устройство для энергообеспечения помещений с использованием низкопотенциальных энергоносителей по патенту РФ №2292000, содержащее тепловые насосы и водоаккумуляторы с пиковыми догревателями, расположенными последовательно по потоку теплоносителя.

Известна также гибридная теплонасосная система теплохладоснабжения по патенту РФ №2436016, характерная тем, что содержит теплонасосное оборудование, систему теплового аккумулирования, систему холодоснабжения или кондиционирования, а также систему сбора низкопотенциальной теплоты, причем тепловые насосы подключены к традиционной системе теплоснабжения, используемой в качестве дополнительного источника тепловой энергии или догревателя.

Недостатком приведенных выше технических решений является то, что при работе системы теплоснабжения на систему отопления, при максимальной нагрузке, когда включается расположенный после тепловых насосов пиковый догреватель (доводчик), температура обратного потока, поступающего на вход в конденсатор, может достигать недопустимо высокого значения. При этом автоматика теплового насоса парокомпрессионного типа будет стремиться соответственно повысить температуру на выходе из конденсатора до тех пор, пока не сработает защита по максимальному давлению в парокомпрессионном контуре и тепловой насос не выключится.

Кроме того, система сбора низкопотенциальной теплоты содержит лишь один источник - грунтовой массив, что требует устройства, с учетом истощения теплового ресурса грунтового массива в течение отопительного периода, достаточно развитого грунтового теплообменника и, следовательно, значительных капитальных вложений.

Предлагаемое техническое решение позволяет исключить остановку теплового насоса по защите путем перепуска обратного потока мимо конденсатора теплового насоса непосредственно к пиковому подогревателю. Достигается это тем, что вокруг конденсатора предусмотрен обводной трубопровод, а перед конденсатором устанавливается электроуправляемый трехходовой клапан, срабатываемый по показаниям датчика температуры обратного потока системы отопления.

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.

Изобретение поясняется рисунком на фигуре 1.

Тепловой насос 1 конденсатором К подключен к системе отопления и вентиляции через установленный следом пиковый догреватель 2, например электрический или газовый котел. Вокруг конденсатора К предусмотрен обводной трубопровод 3, а перед конденсатором К в трубопроводе обратного потока установлены последовательно по потоку датчик температуры 4 и электроуправляемый трехходовой клапан 5, подключенные к контроллеру 6, к которому также подключен циркуляционный насос 7 системы сбора низкопотенциальной теплоты, содержащей грунтовый теплообменник 8 и утилизатор теплоты атмосферного воздуха 9, включенные параллельно через электроуправляемый трехходовой клапан 10, а также утилизаторы вторичных энергетических ресурсов, например утилизатор теплоты вентиляционных выбросов 11 и утилизатор теплоты сточных вод 12, установленные последовательно по мере нарастания температуры низкопотенциального источника, например, вентиляционные выбросы - +20°С, а сточные воды - +30°С. Устройство работает следующим образом. При превышении температуры обратного потока сверх допустимой по сигналу датчика температуры 4 по команде контроллера 6 происходит переключение трехходового клапана 5 на обводной трубопровод 3 вокруг конденсатора К, и обратный поток поступает непосредственно в догреватель 2. Одновременно подается команда на выключение теплового насоса 1. При снижении температуры обратного потока происходит обратный процесс: по датчику температуры 4 трехходовой клапан 5 переключается на проток через конденсатор К и подается команда на включение теплового насоса 1.

С целью экономии электрической энергии после выключения теплового насоса 1 контроллером 6 с некоторой задержкой, например, не менее 3-х минут, подается команда на выключение циркуляционного насоса 7 системы сбора низкопотенциальной теплоты. Перед подачей контроллером 6 команды на включение теплового насоса, контроллером 6 с опережением подается команда на включение циркуляционного насоса 7.

При температуре атмосферного воздуха, превышающего температуру грунтового массива, трехходовым клапаном 10 подключается соответствующий утилизатор 9, а при температуре атмосферного воздуха ниже температуры грунтового массива или при обледенении теплообменных поверхностей утилизатора 9 происходит, с помощью электроуправляемого трехходового клапана 10, переключение на грунтовый теплообменник 8.

1. Адаптивная теплонасосная система теплохладоснабжения, содержащая тепловой насос с системой сбора низкопотенциальной теплоты, включающей циркуляционный насос и установленный следом по потоку нагреваемой среды догреватель и подключенной к системам отопления и вентиляции, отличающаяся тем, что вокруг конденсатора теплового насоса предусмотрен обводной трубопровод, а перед конденсатором в трубопроводе обратного потока из систем отопления и вентиляции установлены последовательно по потоку датчик температуры и электроуправляемый трехходовой клапан, подключенные к контроллеру, а система сбора низкопотенциальной теплоты содержит несколько источников, например грунтовый теплообменник, утилизатор теплоты окружающего воздуха и утилизаторы вторичных энергетических ресурсов.

2. Адаптивная теплонасосная система теплохладоснабжения по п. 1, отличающаяся тем, что к контроллеру дополнительно подключен циркуляционный насос системы сбора низкопотенциальной теплоты, отключаемый через 3 минуты после выключения теплового насоса.

3. Адаптивная теплонасосная система теплохладоснабжения по п. 1, отличающаяся тем, что в контур испарителя теплового насоса включены параллельно грунтовый теплообменник и утилизатор теплоты окружающего воздуха, а после них по потоку теплоносителя последовательно включены утилизаторы вторичных энергетических ресурсов, причем их последовательность выбрана по мере нарастания температурного потенциала источника.

4. Адаптивная теплонасосная система теплохладоснабжения по п. 1, отличающаяся тем, что при температурах атмосферного воздуха, превышающих температуру извлекаемого из грунта тепла, в качестве источника тепловой энергии низкого потенциала используется атмосферный воздух, при этом при низких температурах атмосферного воздуха с целью дефростации (оттаивания) поверхностей воздушных теплообменников адаптивная теплонасосная система теплохладоснабжения переключается на режим, использующий грунт в качестве источника тепловой энергии низкого потенциала.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для разнесения топливных затрат между видами производимой энергии на теплоэлектроцентралях (ТЭЦ) и в энергообъединениях для оптимизации режимов их работы в целях экономии топлива и улучшения экологической обстановки в стране в целом.

Изобретение относится к клапанам перепада давления. Клапан, имеющий клапанную часть в корпусе, содержащем проточный канал от впускного отверстия для текучей среды до выпускного отверстия для потока, седло клапана, расположенное внутри указанного проточного канала, и конус клапана, выполненный с возможностью изменения положения.

Изобретение относится к отопительным системам. В соответствии со способом регулируют управляющее оборудование так, что связанный с ним потребитель получает расход нагревающей текучей среды в соответствии с установленной долей от общего расхода.

Изобретение относится к способу диагностики правильной работы нагревательной и/или охлаждающей системы, содержащей несколько нагрузочных контуров (6), через которые проходит поток текучей среды в качестве теплоносителя.

Изобретение относится к устройству рекуперации отводимого отработанного тепла с комбинированной выработкой тепла и электроэнергии (СНР) при пиковой электрической нагрузке и к способу его работы.

Изобретение относится к устройству рекуперации отводимого отработанного тепла с комбинированной выработкой тепла и электроэнергии (СНР) при пиковой электрической нагрузке и к способу его работы.

Изобретение относится к способам определения оптимального времени разогрева объекта с минимально допустимой температуры до оптимально комфортной для заданного объекта к нужному моменту.

Изобретение относится к теплоснабжению, а именно к регулированию процесса отопления здания и к схемам узлов отопления тепловых пунктов, обеспечивающих данное регулирование.

Изобретение касается клапана (1) регулирования расхода для жидкостных установок отопления или охлаждения, состоящего из корпуса (2), имеющего впуск (3), выпуск (4) и расположенный между ними соединительный патрубок (13), в который вставлено устройство (14) регулирования давления, поддерживающее постоянную разность давлений между областями давлений перед и после расположенного в соединительном патрубке узла (8) регулирования расхода, а также шпиндель (7), имеющий выдающийся из корпуса (2) элемент управления и находящийся в корпусе (2) первый дроссельный элемент (9), который воздействует на узел регулирования расхода или на его части.

Изобретение относится к арматуростроению. Клапан имеет клапанную часть, содержащую: - корпус клапана с проточным сообщением от впускного отверстия для текучей среды к выпускному отверстию для потока и седло клапана, расположенное внутри указанного проточного сообщения, конус клапана, выполненный с возможностью изменения положения для изменения отверстия клапана, определяемого как отверстие между седлом клапана и конусом клапана, диафрагму, выполненную с возможностью отклонения под действием перепада давления на указанной диафрагме, и средства, сообщающие давление на противоположные стороны диафрагмы; - регулировочную часть, содержащую смещающий элемент и корпус задатчика, причем указанная регулировочная часть прикреплена к указанной клапанной части; - шпиндель, имеющий часть, расположенную внутри регулировочной части, и часть, расположенную внутри клапанной части и присоединенную к указанному конусу клапана.

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.

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.

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

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.

Настоящее изобретение относится к способу и устройствам для балансирования группы потребителей в системе транспортировки текучей среды. Способ предусматривает, что каждый из потребителей снабжен моторизованным регулировочным клапаном для регулирования потока через потребителя, при этом сохраняют характеристические данные для потребителей, которые для заданных потоков через соответственно одного из потребителей при постоянном давлении в системе транспортировки текучей среды определяют положение соответствующего регулировочного клапана, определяют действительный общий поток через группу потребителей с помощью общего датчика потока, определяют коэффициент балансирования на основе действительного общего потока и суммы требуемых заданных потоков через потребителей и выполняют динамическое балансирование потребителей путем установки положений соответствующих регулировочных клапанов на основе характеристических данных и заданных потоков, масштабированных коэффициентом балансирования. Это позволяет осуществлять динамическое балансирование системы транспортировки текучей среды и не требует отдельных датчиков для определения потока на каждом потребителе. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 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.

Наверх