CZ307997B6 - Equipment for the comprehensive supply of buildings from mobile sources - Google Patents
Equipment for the comprehensive supply of buildings from mobile sources Download PDFInfo
- Publication number
- CZ307997B6 CZ307997B6 CZ2017-26A CZ201726A CZ307997B6 CZ 307997 B6 CZ307997 B6 CZ 307997B6 CZ 201726 A CZ201726 A CZ 201726A CZ 307997 B6 CZ307997 B6 CZ 307997B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- circuit
- compressor
- cooling
- heat exchanger
- combustion engine
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D10/00—District heating systems
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
- F24F3/06—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the arrangements for the supply of heat-exchange fluid for the subsequent treatment of primary air in the room units
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B27/00—Machines, plants or systems, using particular sources of energy
- F25B27/02—Machines, plants or systems, using particular sources of energy using waste heat, e.g. from internal-combustion engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H2240/00—Fluid heaters having electrical generators
- F24H2240/02—Fluid heaters having electrical generators with combustion engines
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
- Y02A30/274—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/17—District heating
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Abstract
Description
Oblast technikyTechnical field
Vynález se tyká zařízení pro komplexní zásobování budov energií z mobilního zdroje prostřednictvím spalovacího motoru s vlastním dvojstupňovým chladicím obvodem, který pohání generátor elektrického proudu a mrazicí okruh a klimatizační okruh s tepelným čerpadlem, přičemž činnost všech agregátů je řízena a optimalizována počítačem.The invention relates to a device for the complex supply of buildings from a mobile source by means of an internal combustion engine with its own two-stage cooling circuit, which drives an electric generator and a freezing circuit and an air-conditioning circuit with a heat pump.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Dosavadní stav techniky v oboru představují níže uvedené způsoby a zařízení pro zásobování energiemi z náhradních a mobilních zdrojů, a to:BACKGROUND OF THE INVENTION The following methods and devices for supplying power from replacement and mobile sources are provided in the art:
Spojení spalovacího motoru s generátorem (kogenerace) - tato zařízení pracují jako kogenerační jednotky vyrábějící elektrickou energií, bývají používány jak pro trvalé provozy tak jako záložní zdroje. U těchto jednotek se využívá spalinové a motorové teplo, které může dosahovat tepelného spádu 90 °C/70 °C. Toto uspořádání vyrábí současně elektrickou energii a teplo. Spalovací motory využívají různá paliva jako plyn z bioplynových stanic, kapalné palivo, zemní plyn apod.Connection of internal combustion engine with generator (cogeneration) - these devices work as cogeneration units producing electricity, they are used both for permanent operation and as backup sources. These units use flue gas and engine heat, which can reach a thermal gradient of 90 ° C / 70 ° C. This arrangement simultaneously generates electrical energy and heat. Internal combustion engines use various fuels such as biogas stations, liquid fuel, natural gas, etc.
Spojení spalovacího motoru a chladicího kompresoru. V současné době se toto uspořádání vyrábí v kombinaci spalovací motor a pístový kompresor, nebo kompresor šroubový. Podle typu uspořádání se volí spalovací motor a nominální otáčky, při kterém tato soustrojí pracují. U těchto jednotek využívá spalinové a motorové teplo, které může dosahovat tepelného spádu 90 °C/70 °C a navíc kondenzační teplo z chlazení o tepelném spádu 45 °C/50 °C. Tento tepelný spád se mění podle typu použitého chladivá a dalších technických parametrů. Tyto jednotky je možné využít v chladicí technice pro chladímy, mrazírny a klimatizaci. Tyto jednotky mohou současně vyrábět teplo o dvou tepelných spádech, a chladit požadované prostory. Dále je možné využít tyto jednotky v režimech tepelného čerpadla. Spalovací motory využívají různá paliva jako plyn z bioplynových stanic, kapalné palivo, zemní plyn apod.Combustion engine and cooling compressor connection. Currently, this arrangement is produced in combination with an internal combustion engine and a reciprocating compressor or screw compressor. Depending on the type of arrangement, the internal combustion engine and the nominal speed at which these units operate are selected. These units use flue gas and engine heat, which can reach a thermal gradient of 90 ° C / 70 ° C, plus condensation heat from cooling with a thermal gradient of 45 ° C / 50 ° C. This thermal gradient varies according to the type of refrigerant used and other technical parameters. These units can be used in refrigeration technology for refrigerators, freezers and air conditioning. These units can simultaneously produce heat with two thermal gradients, and cool the required spaces. It is also possible to use these units in heat pump modes. Internal combustion engines use various fuels such as biogas stations, liquid fuel, natural gas, etc.
Spalovací motor generátor a absorpční chlazení (trigenerace) - tyto zařízení pracují jako kogenerační jednotky vyrábí elektrickou energií, bývají vyráběny jak pro trvalé provozy tak jako záložní zdroje. Dále se u těchto jednotek využívá spalinové a motorové teplo, které může dosahovat tepelného spádu 90 °C/70 °C. Toto teplo se u těchto uspořádání využívá jak pro ohřevy, tak pro provoz absorpčního chlazení. Tyto jednotky tedy produkují teplo, chlad a elektrickou energii. Spalovací motory využívají různá paliva jako plyn z bioplynových stanic, kapalné palivo, zemní plyn apod.Internal combustion engine generator and absorption cooling (trigeneration) - these devices work as cogeneration units producing electricity, they are produced for both continuous operation and as backup sources. Furthermore, these units use flue gas and engine heat, which can reach a thermal gradient of 90 ° C / 70 ° C. In these configurations, this heat is used for both heating and absorption cooling operation. These units therefore produce heat, cold and electrical energy. Internal combustion engines use various fuels such as biogas stations, liquid fuel, natural gas, etc.
Výše uvedené kombinace zařízení umožňují varianty, elektřina + teplo pro vytápění nebo chlazení. V případě absorpčního chlazení není možno využívat toto chlazení pro vypařovací teploty pod 0 °C. V případě uspořádání spalovací motor a kompresor není možnost výroby elektrické energie.The above combinations of equipment allow variants, electricity + heat for heating or cooling. In the case of absorption cooling, this cooling cannot be used for evaporation temperatures below 0 ° C. In the case of an arrangement an internal combustion engine and a compressor there is no possibility of generating electricity.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Zařízení pro komplexní zásobování budov energií z mobilního zdroje - kompaktní multifunkční mobilní energetický systém pro chlazení, klimatizování a vytápění vnitřních skladovacích i ostatních průmyslových prostor, který odstraňuje nevýhody stávajících řešení, umožňuje prostřednictvím svých okruhů (motorového, mrazicího a klimatizačního s tepelným čerpadlem) dodávat teplo na vytápění budov, chlad pro chladímy a mrazírny, teplo či chlad pro klimatizaci a rovněž elektrickou energii pro pohon externích agregátů nebo pro svícení. Tento kompaktníEquipment for comprehensive energy supply of buildings from mobile sources - compact multifunctional mobile energy system for cooling, air-conditioning and heating of indoor storage and other industrial premises, which eliminates the disadvantages of existing solutions, allows its circuits (motor, freezing and air conditioning with heat pump) to supply heat for heating buildings, refrigeration for refrigerators and freezers, heat or refrigeration for air-conditioning, as well as electricity for driving external units or for lighting. This compact
- 1 CZ 307997 B6 multifunkční systém může mít podobu stacionárního kontejnerového souboru nebo tento soubor může být umístěn na podvozku nákladního automobilu nebo železničního vagonu. Tento kompaktní multifunkční systém a jeho jednotlivé okruhy a v nich obsažené komponenty (např. ventily, čerpadla atp.) jsou řízeny počítačem, což umožňuje optimální provoz celého systému. Kompaktní multifunkční mobilní energetický systém sestává ze tří okruhů, z trivývodové spojky a z generátoru elektrického proudu. Jsou to následující okruhy: Motorový okruh, mrazicí okruh s vytápěcím obvodem a klimatizační okruh s tepelným čerpadlem. Motorový okruh sestává ze spalovacího motoru poháněného například plynem, k němuž je přiřazen primární chladicí obvod motoru, který je propojený, přes deskový výměník, se sekundárním chladicím obvodem. Sekundární chladicí obvod je, přes další deskový výměník, spojen s výstupem teplonosné látky, kterou je voda, a rovněž se vstupem do a z neznázoměného topného tělesa. Chladivém v primárním chladicím obvodu motoru a rovněž v sekundárním chladicím obvodu je směs vody a glykolu. Sekundární chladicí obvod rovněž prochází přes spalinový výměník, který je součástí výfukového potrubí spalovacího motoru. Spalovací motor je hřídelem propojen s třívývodovou převodovkou, přičemž každý vývod převodovky může mít jiné otáčky. Vývody z převodovky jsou, přes vypínatelné spojky, spojeny s kompresory chladicích a topných okruhů a s generátorem elektrického proudu. Jeden vývod je přes vypínatelnou spojku spojen s kompresorem prvního, mrazicího okruhu, druhý vývod je spojen, přes spojku, s generátorem elektrického proudu a třetí vývod je, přes vypínatelnou spojku, spojen s kompresorem klimatizačního okruhu s tepelným čerpadlem. Vypínatelná spojka je upravena pro plynulé spojení kompresoru s převodovkou a má speciální úpravu pro zvýšení životnosti.The multifunctional system may be in the form of a stationary container assembly or may be located on the chassis of a lorry or a railway carriage. This compact multifunctional system and its individual circuits and the components it contains (eg valves, pumps, etc.) are computer controlled, allowing optimum operation of the entire system. The compact multifunctional mobile power system consists of three circuits, a three-conductor clutch and an electric generator. These are the following circuits: Motor circuit, freezer circuit with heating circuit and air conditioning circuit with heat pump. The engine circuit consists of an internal combustion engine powered by, for example, a gas, to which is assigned a primary engine cooling circuit, which is connected, via a plate heat exchanger, to a secondary cooling circuit. The secondary cooling circuit is connected via an additional plate heat exchanger to the outlet of the heat transfer medium, which is water, as well as to the inlet to and from the heater (not shown). The coolant in the primary cooling circuit of the engine as well as in the secondary cooling circuit is a mixture of water and glycol. The secondary cooling circuit also passes through an exhaust gas exchanger that is part of the exhaust manifold of the internal combustion engine. The internal combustion engine is connected by a shaft to a three-output gearbox, where each gearbox output can have a different speed. The outlets from the gearbox are connected via compressible couplings to the compressors of the cooling and heating circuits and to the electric generator. One outlet is connected to the compressor of the first freezing circuit via a clutch, the other outlet is connected, via the clutch, to an electric current generator, and the third outlet is connected to the compressor of the air conditioning circuit with the heat pump via the clutch. The cut-out clutch is designed to smoothly connect the compressor to the gearbox and has a special modification for increased service life.
Ke kompresoru mrazicího okruhu je připojeno výstupní potrubí, pro vedení stlačeného chladivá tvořeného vodou s olejem, které je přes odlučovač oleje a skrze deskový výměník propojeno se vzduchovým kondenzátorem a dále přes sběrač a odlučovač zbytkové vlhkosti (filtrdehydrátor) s výpamíkem mražení, který je přes přívod odpařeného chladivá spojen se sáním kompresoru. K deskovému výměníku, který je součástí nízkoteplotního obvodu s teplou topnou větví a s vratnou studenou větví je připojeno topné těleso. Vratná studená větev je opatřena čerpadlem a trojcestným počítačem ovládaným servoventilem, který je prostřednictvím trubky propojen s teplou topnou větví.An outlet pipe is connected to the freezer circuit compressor for the conduction of pressurized refrigerant consisting of water and oil, which is connected to an air condenser via an oil separator and a plate heat exchanger, and through a collector and residual moisture separator (filter dehydrator) Evaporated refrigerant connected to the suction of the compressor. A heater is connected to a plate heat exchanger which is part of a low temperature circuit with a hot heating branch and a return cold branch. The return cold branch is equipped with a pump and a three-way computer controlled servo valve, which is connected to a hot heating branch via a pipe.
Z odlučovače oleje je vyvedeno chladicí potrubí kompresoru, v němž proudí olej získaný z odlučovače oleje. Chladicí potrubí kompresoru dále prochází vsazeným deskovým výměníkem chlazení, který je napojen, vstupem a výstupem teplonosné látky, na neznázoměný topný okruh. Chladicí potrubí oleje kompresoru, po výstupu z deskového výměníku chlazení, je napojeno na kompresor.From the oil separator, a compressor coolant pipe is routed in which the oil extracted from the oil separator flows. The compressor cooling pipe is further passed through an embedded cooling plate heat exchanger which is connected, through the inlet and outlet of the heat transfer medium, to a heating circuit (not shown). The compressor oil cooling line is connected to the compressor after exiting the plate heat exchanger.
Ke kompresoru klimatizačního okruhu s tepelným čerpadlem je připojeno výstupní potrubí stlačeného chladivá, které je přes odlučovač oleje a skrze čtyřcestný počítačem ovládaný servoventil a přes vnitřní výměník tepelného čerpadla napojeno na vnější výměník tepelného čerpadla, z něhož vychází vratné potrubí, pro odpařené chladivo, napojené na sání kompresoru.A compressed refrigerant outlet piping is connected to the heat pump air conditioning circuit compressor, which is connected via an oil separator and a four-way computer-controlled servo valve and via an internal heat pump heat exchanger to the external heat pump heat exchanger from which the return pipe for vaporized refrigerant is connected compressor suction.
Rovněž i u klimatizačního okruhu s tepelným čerpadlem je z odlučovače oleje vyvedeno chladicí potrubí kompresoru. Chladicí potrubí kompresoru prochází vsazeným deskovým výměníkem chlazení, který je napojen, vstupem a výstupem teplonosné látky, na neznázoměný topný okruh.The compressor cooling pipe is also drawn from the oil separator in the air-conditioning circuit with heat pump. The compressor cooling piping passes through an embedded plate heat exchanger, which is connected, through the inlet and outlet of the heat transfer medium, to a heating circuit (not shown).
Kompaktní multifunkční mobilní energetický systém lze s výhodou využívat v následujících oblastech techniky, a to:The compact multifunctional mobile power system can be advantageously used in the following fields of technology:
- v oblasti přednostního vytápění, s možností využití dvou tepelných spádů 50 °C/40 °C a 90 °C/70 °C a možnosti využití chlazení. Instalovaný generátor umožňuje výrobu elektrické energie pro provoz stroje v ostrovním režimu, případně při výpadku elektrického proudu může zařízení sloužit jako záložní zdroj elektrické energie,- in the area of priority heating, with the possibility of using two thermal gradients 50 ° C / 40 ° C and 90 ° C / 70 ° C and the possibility of using cooling. The installed generator allows the production of electricity for the operation of the machine in island mode, or in the event of a power failure, the device can serve as a backup power source,
-2CZ 307997 B6-2GB 307997 B6
-v oblasti přednostního chlazení, s možností využití dvou tepelných spádů vhodných pro klimatizaci, chlazení či mražení a možnosti využití spalinového a kondenzačního tepla o tepelných spádech 50 °C/40 °C a 90 °C/70 °C. Instalovaný generátor umožňuje výrobu elektrické energie pro provoz stroje v ostrovním režimu, případně při výpadku elektrického proudu může zařízení sloužit jako záložní zdroj elektrické energie. Při využívání ve skladovacích provozech je možné využívat souběžně chlazení a elektrickou energii tak, aby byl zachován provoz chladicího zařízení pouze z plynu, případně zkapalněného plynu a předešlo se ztrátám na skladovaném zboží. Kompaktní multifůnkční mobilní energetický systém je vybaven vlastním řídicím systémem - počítačem, který je navázán na systém řízení budovy či areálu a optimalizuje využívání jednotlivých energií s ohledem na spotřebu, akumulaci a energetickou soběstačnost. Účinné spojení s tepelným čerpadlem umožní zařazení objektu do kategorie budov s téměř nulovou spotřebou energie.- in the area of preferential cooling, with the possibility of using two thermal gradients suitable for air-conditioning, cooling or freezing and the possibility of utilizing flue gas and condensation heat with thermal gradients of 50 ° C / 40 ° C and 90 ° C / 70 ° C. The installed generator allows the production of electricity for the operation of the machine in island mode, or in the event of a power failure, the device can serve as a backup power source. When used in storage facilities, it is possible to use cooling and electricity simultaneously to maintain the operation of the refrigeration equipment only from gas or liquefied gas and to avoid losses in the stored goods. The compact multifunctional mobile energy system is equipped with its own control system - a computer, which is linked to the building or site management system and optimizes the use of individual energies with respect to consumption, storage and energy self-sufficiency. Efficient connection to the heat pump allows the building to be categorized as almost zero energy buildings.
Objasnění výkresůClarification of drawings
Další výhody a účinky z uspořádání kompaktního multifunkčního mobilního energetického systému patrny z připojených výkresů, kde značí obr. 1 - Schéma celého kompaktního multifunkčního mobilního energetického systému, obr. 2 - schéma mrazicího, okruhu, obr. 3 schéma klimatizačního okruhu s tepelným čerpadlem.Further advantages and effects of the arrangement of the compact multifunctional mobile energy system can be seen from the attached drawings, where Fig. 1 is a diagram of the whole compact multifunctional mobile energy system, Fig. 2 - freezing circuit diagram, Fig. 3 diagram of air conditioning circuit with heat pump.
Příklady uskutečnění vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Zařízení pro komplexní zásobování budov energií z mobilního zdroje - kompaktní multifunkční mobilní energetický systém na obr. 1 sestává z motorového okruhu M se spalovacím motorem E, k němuž jsou, přes trivývodovou převodovku P připojeny dva chladicí okruhy - mrazicí okruh F1 a klimatizační okruh s tepelným čerpadlem F2 a dále generátor elektrického proudu G, přičemž ke spalovacímu motoru E je přiřazen primární chladicí obvod 1. Součástí primárního chladicího obvodu 1 je počítačem ovládaný první trojcestný servoventil 8, propojující obě větve primárního chladicího obvodu 1 a dále expanzní nádoba 10 a čerpadlo 7. Primární chladicí obvod prochází deskovým výměníkem Dl navázaným na sekundární chladicí obvod 2, jehož součástí je expanzní nádoba 100, s pojistným ventilem 111, čerpadla 9 a 91 a počítačem ovládaný druhý trojcestný servoventil 80 propojený s pomocným chladicím obvodem 200, jehož součástí je chladič s ventilátorem VI. Součástí sekundárního chladicího obvodu 2 je počítačem ovládaný třetí trojcestný servoventil 81 propojující obě větve sekundárního chladicího obvodu 2. Součástí sekundárního chladicího obvodu 2 je výměník D2 s výstupem 3 teplé topné vody a se vstupem 4 ochlazené topné vody, přičemž sekundární chladicí obvod 2 je napojen na spalinový výměník D3 umístěný na výfukovém potrubí 5 spalovacího motoru E. Na výfukovém potrubí 5 je umístěn tlumič výfuku 6.The mobile multifunctional energy supply system - the compact multifunctional mobile energy system in Fig. 1 consists of a motor circuit M with an internal combustion engine E to which two cooling circuits are connected via a three-gear transmission P - a freezing circuit F1 and an air-conditioning circuit The primary cooling circuit 1 comprises a computer-controlled first three-way servo valve 8 interconnecting the two branches of the primary cooling circuit 1 as well as the expansion vessel 10 and the pump 7. The primary cooling circuit passes through a plate heat exchanger D1 coupled to a secondary cooling circuit 2 comprising an expansion vessel 100, with a safety valve 111, pumps 9 and 91 and a computer-controlled second three-way servo valve 80 coupled to the auxiliary cooling circuit 200, its includes a radiator with a fan VI. The secondary cooling circuit 2 comprises a computer-controlled third three-way servo valve 81 connecting the two branches of the secondary cooling circuit 2. The secondary cooling circuit 2 comprises an exchanger D2 with a hot water outlet 3 and a cooled heating water inlet 4, the secondary cooling circuit 2 being connected to the exhaust gas exchanger D3 located on the exhaust pipe 5 of the internal combustion engine E. An exhaust muffler 6 is provided on the exhaust pipe 5.
Spalovací motor E je prostřednictvím hřídele H propojen s trivývodovou převodovkou P opatřenou na výstupu třemi propojovacími hřídelemi 17, 29 a 31. přičemž propojovací hřídel 17 je přes vypínáte lnou spojku 18 propojena s kompresorem K1 mrazicího okruhu F1 a propojovací hřídel 29 je přes vypínatelnou spojku 30 propojena se generátorem elektrického proudu G a propojovací hřídel 31 je přes vypínatelnou spojku 32 propojena s kompresorem K2 klimatizačního okruhu s tepelným čerpadlem F2. Přívod vzduchu 12 do spalovacího motoru E, osazený vzduchovým filtrem 14, ústí do směšovače paliva 15, do něhož je napojen i přívod paliva 16. Olejová vana 13 je napojena na mazání spalovacího motoru E.The internal combustion engine E is connected via a shaft H to a three-gear transmission P provided with three output shafts 17, 29 and 31 at the output, wherein the intermediate shaft 17 is connected via a clutch 18 to the compressor K1 of the freezing circuit F1 and the intermediate shaft 29 is via a clutch 30 is connected to the electric current generator G and the connecting shaft 31 is connected via the clutch 32 to the compressor K2 of the air-conditioning circuit with the heat pump F2. The air supply 12 to the internal combustion engine E, fitted with the air filter 14, flows into the fuel mixer 15, to which the fuel supply 16 is also connected. The oil sump 13 is connected to the lubrication of the internal combustion engine E.
Ke kompresoru K1 mrazicího okruhu F1 (viz obr. 2) je připojeno výstupní potrubí 23 stlačeného chladivá, které je, přes odlučovač oleje 20 a skrze deskový výměník D5, propojeno se vzduchovým kondenzátorem V2 a dále přes zásobník kapalného chladivá 24 a odlučovač zbytkové vlhkosti 25 s výpamíkem 28, který je přes přívod odpařeného chladivá 27 spojen se sáním kompresoru Kl. Z odlučovače oleje 20 je vyvedeno chladicí potrubí kompresoru 19 seThe refrigerant circuit compressor K1 (see FIG. 2) is connected to a compressed refrigerant outlet pipe 23, which is connected via an oil separator 20 and a plate heat exchanger D5 to an air condenser V2 and a liquid refrigerant reservoir 24 and a residual moisture separator 25. with an outlet 28, which is connected to the suction of the compressor K1 via the vaporized coolant supply. From the oil separator 20, the refrigerant piping of the compressor 19 sec
-3 CZ 307997 B6 vsazeným deskovým výměníkem chlazení D4, který obsahuje výstup pro ohřátou topnou vodu 21 a vstup ochlazené vody 22. K deskovému výměníku D5 je připojen nízkoteplotní topný obvod C s teplou topnou větví 39 a s vratnou studenou větví 40, které jsou připojeny k topnému tělesu 41. přičemž vratná studená větev 40 je opatřena čerpadlem 92 a počítačem ovládaným čtvrtým trojcestným servoventilem 82, který je prostřednictvím trubky 42 propojen s teplou topnou větví 39.A heat exchanger D4 plate heat exchanger having an outlet for heated heating water 21 and a chilled water inlet 22 is connected to the plate heat exchanger D4. A low temperature heating circuit C is connected to the plate heat exchanger C with a hot heating branch 39 and a cold return branch 40 connected to and the return cold branch 40 is provided with a pump 92 and a computer-controlled fourth three-way servo valve 82, which is connected via a pipe 42 to the warm heating branch 39.
Ke kompresoru K2, klimatizačního okruhu s tepelným čerpadlem F2, (viz obr. 3) je připojeno výstupní potrubí 33 stlačeného chladivá, které je, přes odlučovač oleje 51 a skrze čtyřcestný počítačem řízený servoventil 43, propojeno přes vnitřní výměník tepelného čerpadla V4 a přes zpětné klapky 44 a přes počítačem řízené servoventily - třícestný počítačem řízený servoventil 46 a dvojcestný počítačem řízený servoventil 45 s vnějším výměníkem tepelného čerpadla V3 z něhož vychází potrubí 37, napojené na čtyřcestný počítačem řízený servoventil 43, z něhož vychází, přes lapač kapaliny 49, vratné potrubí pro odpařené chladivo 38, napojené na sání kompresoru K2. Třícestný počítačem řízený servoventil 46 je, potrubím pro vyrovnání tlaku 52, propojen s vratným potrubím pro odpařené chladivo 38. Vnitřní výměník tepelného čerpadla V4 je napojen potrubím 53, 54 na neznázoměný teplovodní ohřívací obvod, jehož součástí je vstupní potrubí 53 a výstupní potrubí 54 s bivalentním zdrojem 50. Z odlučovače oleje 51 je vyvedeno chladicí potrubí 34 kompresoru K2, se vsazeným deskovým výměníkem chlazení D7, přičemž chladicí potrubí 34 je zaústěno do kompresoru K2. Deskový výměník chlazení D7 obsahuje přívod chladné topné vody 35 a vývod ohřáté topné vody 36. Teplo získané z ohřáté topné vody, z vývodu 36, je možné využít k vytápění objektu.Compressor K2, the air conditioning circuit with heat pump F2 (see Fig. 3), is connected to a compressed refrigerant outlet pipe 33, which is connected via an oil separator 51 and a four-way computer-controlled servo valve 43 to the internal heat exchanger V4 and return flaps 44 and via computer-controlled servo-valves - three-way computer-controlled servo-valve 46 and two-way computer-controlled servo-valve 45 with external heat pump exchanger V3 from which piping 37 connects to four-way computer-controlled servo valve 43 for the vaporized refrigerant 38 connected to the suction of the compressor K2. The three-way computer-controlled servo valve 46 is connected via a pressure equalization line 52 to a return line for vaporized refrigerant 38. The internal heat exchanger V4 is connected via a line 53, 54 to a not shown hot water heating circuit comprising an inlet line 53 and an outlet line 54 s. From the oil separator 51, the cooling duct 34 of the compressor K2, with the cooling plate heat exchanger D7 inserted, is connected to the compressor K2. The plate heat exchanger D7 comprises a supply of cold heating water 35 and a heated heating water outlet 36. Heat obtained from the heated heating water, from outlet 36, can be used to heat the building.
Funkce zařízení dle technického řešení je následující:The function of the device according to the technical solution is as follows:
Spalovací motor E, svým chodem, vytváří teplo, které je nutné z motoru chlazením odvést, což se děje prostřednictvím chladicí vody (směsi vody a glykolu), která činností čerpadla 7 proudí v primárním chladicím obvodu motoru 1, přes deskový výměník Dl, v němž teplo přejímá chladicí voda ze sekundárního chladicího obvodu 2. Počítačem ovládaný první trojcestný servoventil 8, který je součástí primárního chladicího obvodu motoru 1 umožňuje jeho odpojení od sekundárního chladicího obvodu 2. Případný nedostatek chladicí vody v primárním chladicím obvodu 1 je kompenzován její dodávkou z první expanzní nádoby 10, přičemž maximální tlak v primárním chladicím obvodu 1 je omezen nastavením prvního pojistného ventilu 11. Množství tepla obsažené v chladicí vodě sekundárního chladicího obvodu 2_ se zvyšuje průchodem chladicí vody spalinovým výměníkem D3. Ohřátá chladicí voda odevzdává v ní obsažené teplo, přes deskový výměník D2, do výstupu teplé topné vody 3, která je vedena do neznázoměného otopného tělesa, z něhož se ochlazená topná voda vrací vstupem 4 do deskového výměníku D2. Chladicí voda ze sekundárního chladicího obvodu 2 je, přes počítačem ovládaný druhý trojcestný servoventil 80, čerpadly 9 a 91 vedena do deskového výměníku Dl, v němž ochlazuje chladicí vodu v primárním chladicím obvodu 1 a tím i spalovací motor E. Pokud po průchodu deskovým výměníkem D2 má chladicí voda sekundárního chladicího obvodu 2 příliš vysokou teplotu je chladicí voda, přepnutím počítačem ovládaného druhého trojcestného servoventilu 80, vedena přes pomocný chladicí obvod 200. který teplotu chladicí vody sníží průchodem přes chladič s ventilátorem VI. Případný nedostatek chladicí vody v sekundárním chladicím obvodu 2 je kompenzován její dodávkou z druhé expanzní nádoby 100, přičemž maximální tlak v sekundárním chladicím obvodu 2 je omezen nastavením druhého pojistného ventilu 111.The internal combustion engine E generates the heat to be removed from the engine by cooling, which is effected by cooling water (a mixture of water and glycol) which flows through the operation of the pump 7 in the primary cooling circuit of the engine 1 through a plate heat exchanger D1. The heat is received by the cooling water from the secondary cooling circuit 2. The computer-controlled first three-way servo valve 8, which is part of the primary cooling circuit of the engine 1, enables it to be disconnected from the secondary cooling circuit 2. Any lack of cooling water in the primary cooling circuit 1 is compensated by its The amount of heat contained in the cooling water of the secondary cooling circuit 2 is increased by passing the cooling water through the flue gas exchanger D3. The heated cooling water transfers the heat contained therein, via the plate heat exchanger D2, to the hot water heating outlet 3, which is led to a radiator (not shown), from which the cooled heating water returns via the inlet 4 to the plate heat exchanger D2. The cooling water from the secondary cooling circuit 2 is, via a computer-controlled second three-way servo valve 80, through pumps 9 and 91 to a plate heat exchanger D1 in which it cools the cooling water in the primary cooling circuit 1 and thereby the internal combustion engine. If the cooling water of the secondary cooling circuit 2 is too high, the cooling water, via the switching of the computer-controlled second three-way servo valve 80, is routed through the auxiliary cooling circuit 200 to reduce the cooling water temperature by passing through the heat sink with fan VI. A possible lack of cooling water in the secondary cooling circuit 2 is compensated by its supply from the second expansion vessel 100, the maximum pressure in the secondary cooling circuit 2 being limited by the setting of the second safety valve 111.
Spalovací motor E, motorového okruhu M, přenáší prostřednictvím hřídele H otáčky a kroutící moment do třívývodové převodovky P. Z převodovky P vycházejí tri vývody - propojovací hřídele (17, 29 a 31), přičemž každá z těchto propojovacích hřídelí má různé otáčky, odpovídající potřebě agregátu, k němuž je připojena. Propojovací hřídel 17, je přes vypínatelnou spojku 18, spojena s kompresorem K1 mrazicího okruhu Fl.The internal combustion engine E, the motor circuit M, transmits the speed and torque via the shaft H to the three-output P transmission. Three outlets are provided from the transmission P - the connecting shafts (17, 29 and 31). to which it is connected. The coupler shaft 17 is connected via a clutch 18 to the compressor K1 of the freezing circuit F1.
Kompresor K1 stlačuje chladivo a vytlačuje je do výstupního potrubí 23 přes deskový výměník D5 do vzduchového kondenzátoru V2, který slouží pro kondenzaci chladivá v případě, kdy neníThe compressor K1 compresses the refrigerant and discharges it into the outlet duct 23 via a plate heat exchanger D5 into the air condenser V2, which serves for condensing the refrigerant when it is not
-4CZ 307997 B6 možno kondenzačního tepla využít a kdy je nutno zajistit režim chlazení. Po průchodu chladivá média vzduchovým kondenzátorem V2 chladivo, vedené ve výstupním potrubí 23, prochází zásobníkem kapalného chladivá 24 a dále přes odlučovač zbytkové vlhkosti 25 vstupuje do výpamíku 28, z něhož se přívodem 27 vrací do sání kompresoru Kl. Teplo, které chladivo v deskovém výměníku D5 odevzdá do nízkoteplotního obvodu C je, prostřednictvím teplonosné kapaliny, která je teplou topnou větví 39 nízkoteplotního obvodu C vedena do topného tělesa 41 a potom, vratnou studenou větví 40 přes počítačem ovládaný čtvrtý trojcestný servoventil 82 a čerpadlo 92 do výměníku D5.The condensation heat can be utilized and the cooling mode must be ensured. After the coolant has passed through the air condenser V2, the coolant in the outlet conduit 23 passes through the liquid coolant reservoir 24 and, via a residual moisture separator 25, enters the evaporator 28, from which it returns to the suction of the compressor K1. The heat that the refrigerant in the plate heat exchanger D5 delivers to the low temperature circuit C is, via the heat transfer fluid, which is passed through the heating element 39 of the low temperature circuit C to the heater 41 and then through the return cold element 40 to exchanger D5.
Propojovací hřídel 31, je přes vypínatelnou spojku 32, spojena s kompresorem K2 klimatizačního okruhu s tepelným čerpadlem F2. Z kompresoru K2 klimatizačního okruhu F2 jsou zkomprimované horké páry chladivá, procházející výstupním potrubím 33, vytlačovány přes čtyřcestný počítačem ovládaný servoventil 43 do vnitřního výměníku V4, kde zkondenzují. Kapalné chladivo proudí přes zpětné klapky 44 a vstřikovací ventil 45 do vnějšího výměníku V3, kde se vypaří a odebere teplo z okolního vzduchu. Dále chladivo proudí vratným potrubím 38 přes čtyřcestný ventil 43 do sání kompresoru, dle směru šipek ve schématu. Bivalentní zdroj 50, na výstupním potrubí 54, je napájen z generátoru G a slouží pro krytí potřeby tepla v režimu defrost (odlednění). Aktivací bivalentního zdroje 50, se změní proudění za čtyřcestným počítačem ovládaným servoventilem 43, a teplo se odebírá z topného systému přes vstřikovací ventil 46 a vnitřní výměník V4. Ve vnějším výměníku V3 nastává kondenzace, která umožní odtátí vnějšího výměníku V3. Směry proudění chladivá v potrubí 38 a 33 zůstávání nezměněny. Kondenzační teplo předané ve vnitřním výměníku V4 topné vodě je odvedeno do neznázoměného otopného systému potrubím 54 a potrubím 53, po průchodu neznázoměným otopným systémem vráceno do vnitřního výměníku V4.The interconnecting shaft 31 is connected via a clutch 32 to the compressor K2 of the air conditioning circuit with the heat pump F2. From the compressor K2 of the air conditioning circuit F2, the compressed hot refrigerant vapors passing through the outlet line 33 are forced through a four-way computer-controlled servo valve 43 into the internal exchanger V4 where they condense. The liquid coolant flows through the check valves 44 and the injector 45 into the external exchanger V3 where it evaporates and removes heat from the ambient air. Further, the refrigerant flows through the return line 38 through the four-way valve 43 to the compressor suction, according to the direction of the arrows in the diagram. The bivalent source 50, at the outlet conduit 54, is powered from the generator G and serves to cover the heat demand in defrost mode. By activating the bivalent source 50, the flow behind the four-way computer controlled servo valve 43 is changed, and heat is removed from the heating system via the injector 46 and the internal exchanger V4. Condensation occurs in the external exchanger V3, which allows the external exchanger V3 to melt. The flow directions of the refrigerant in the conduits 38 and 33 remain unchanged. The condensation heat transferred in the internal heat exchanger V4 to the heating water is discharged to a heating system (not shown) via line 54 and via line 53 and returned to the internal heat exchanger V4 after passing through a heating system (not shown).
Průmyslová využitelnostIndustrial applicability
Zařízení pro komplexní zásobování budov energií z mobilního zdroje plně ovládané počítačem najde uplatnění pro chlazení, klimatizování a vytápění vnitřních skladovacích i ostatních průmyslových prostorComputer-controlled, fully computer-controlled mobile power supply facility for cooling, air-conditioning and heating of indoor storage and other industrial areas
PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2017-26A CZ307997B6 (en) | 2017-01-21 | 2017-01-21 | Equipment for the comprehensive supply of buildings from mobile sources |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2017-26A CZ307997B6 (en) | 2017-01-21 | 2017-01-21 | Equipment for the comprehensive supply of buildings from mobile sources |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ201726A3 CZ201726A3 (en) | 2018-08-01 |
CZ307997B6 true CZ307997B6 (en) | 2019-10-09 |
Family
ID=68101571
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ2017-26A CZ307997B6 (en) | 2017-01-21 | 2017-01-21 | Equipment for the comprehensive supply of buildings from mobile sources |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ307997B6 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4380909A (en) * | 1981-07-17 | 1983-04-26 | Chevron Research Company | Method and apparatus for co-generation of electrical power and absorption-type heat pump air conditioning |
US4991400A (en) * | 1990-02-23 | 1991-02-12 | Gas Research Institute | Engine driven heat pump with auxiliary generator |
JPH11351057A (en) * | 1998-06-03 | 1999-12-21 | Yuzo Ito | Hybrid energy supply system |
JP2006064299A (en) * | 2004-08-27 | 2006-03-09 | Aisin Seiki Co Ltd | Hybrid drive heat pump type air conditioner |
EP1895139A1 (en) * | 2006-08-22 | 2008-03-05 | Werner Schmidt | Energy supply system |
-
2017
- 2017-01-21 CZ CZ2017-26A patent/CZ307997B6/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4380909A (en) * | 1981-07-17 | 1983-04-26 | Chevron Research Company | Method and apparatus for co-generation of electrical power and absorption-type heat pump air conditioning |
US4991400A (en) * | 1990-02-23 | 1991-02-12 | Gas Research Institute | Engine driven heat pump with auxiliary generator |
JPH11351057A (en) * | 1998-06-03 | 1999-12-21 | Yuzo Ito | Hybrid energy supply system |
JP2006064299A (en) * | 2004-08-27 | 2006-03-09 | Aisin Seiki Co Ltd | Hybrid drive heat pump type air conditioner |
EP1895139A1 (en) * | 2006-08-22 | 2008-03-05 | Werner Schmidt | Energy supply system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CZ201726A3 (en) | 2018-08-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20180156506A1 (en) | Integrated Power, Cooling, and Heating Device and Method Thereof | |
US8276359B2 (en) | Gas turbine plant | |
CN110576720B (en) | Air conditioning system for a motor vehicle and method for operating an air conditioning system | |
US10352190B2 (en) | Cooling of an oil circuit of a turbomachine | |
CN103702848A (en) | Air conditioning system for controlling the temperature of components and of an interior of a motor vehicle | |
CN102686423A (en) | Motor vehicle cooling system | |
CN102449288B (en) | Intake air temperature control device and a method for operating an intake air temperature control device | |
JP2005527730A (en) | Cold power generation plant | |
CN102563943A (en) | Refrigerant circuit of an HVAC system of a motor vehicle | |
CN108332455B (en) | Refrigerant circuit and method for operating a refrigerant circuit | |
CN101749116A (en) | The low-grade heat recovery system that is used for air inlet of turbine | |
WO2007063645A1 (en) | Heat cycle apparatus and combined heat cycle power generation apparatus | |
US10054348B2 (en) | Air conditioner | |
EP2920526B1 (en) | Improvements in refrigeration | |
US2562748A (en) | Heat pump | |
CZ307997B6 (en) | Equipment for the comprehensive supply of buildings from mobile sources | |
CZ30732U1 (en) | A compact, multifunctional mobile power system | |
KR102142068B1 (en) | Condensation pressure control device utilizing heat pump and its control method | |
CN215529686U (en) | Cold water type cold station system | |
WO2018143521A1 (en) | Organic rankine cycle power generation system having reheating means | |
CN103477162A (en) | Heat exchange apparatus | |
US7603861B2 (en) | System for recuperating, increasing and generating energy inherent within a heat source | |
KR101595203B1 (en) | Air conditioner | |
KR101977048B1 (en) | Integrated Cooling and Heating Control Method and System | |
CN110500829B (en) | Thermal defrosting system for refrigeration system, control method and refrigeration system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20170121 |