RU2382281C1 - Independent heat and cold supply system of buildings - Google Patents
Independent heat and cold supply system of buildings Download PDFInfo
- Publication number
- RU2382281C1 RU2382281C1 RU2008147460/03A RU2008147460A RU2382281C1 RU 2382281 C1 RU2382281 C1 RU 2382281C1 RU 2008147460/03 A RU2008147460/03 A RU 2008147460/03A RU 2008147460 A RU2008147460 A RU 2008147460A RU 2382281 C1 RU2382281 C1 RU 2382281C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- water
- air
- heating
- heat exchanger
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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]
- Y02B30/52—Heat recovery pumps, i.e. heat pump based systems or units able to transfer the thermal energy from one area of the premises or part of the facilities to a different one, improving the overall efficiency
Landscapes
- Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области энергетики и предназначено для автономного теплоснабжения и холодоснабжения объектов индивидуального жилья.The invention relates to the field of energy and is intended for autonomous heat supply and cold supply of individual housing.
Известна установка для комбинированного солнечно-теплонасосного теплоснабжения /Агеева Г.Н., Лантух Н.Н., Щербатый B.C. Комбинированная солнечно-теплонасосная установка как вариант технического решения теплоснабжения. - СОК, 2005, №12/. Установка содержит систему сбора и утилизации тепла грунта, включающую контур циркуляции низкопотенциального теплоносителя, проходящий через проложенную в грунте систему пластиковых труб большой площади, контур холодоснабжения и испаритель теплового насоса, систему отопления и горячего водоснабжения (ГВС), включающую конденсатор теплового насоса, буферную емкость горячего теплоносителя, емкостной водонагреватель с двумя теплообменниками, контуры отопления и горячего водоснабжения, котел на жидком топливе, систему сбора тепла солнечной энергии, включающую контур циркуляции теплоносителя солнечного коллектора с самим солнечным коллектором, подключенный через теплообменник в контур циркуляции теплоносителя между тепловым насосом и буферной емкостью и к теплообменнику емкостного водонагревателя. Тепловая энергия в емкостной водонагреватель ГВС поступает от солнечного коллектора, преобразующего солнечную энергию в тепловую. При заполнении теплом емкостного водонагревателя идет накопление тепла в буфере-накопителе. При отсутствии солнечной радиации либо недостаточной ее интенсивности вода в верхней части емкостного водонагревателя нагревается теплом буферной емкости или котлом. Тепловая энергия в буферную емкость поступает в первую очередь от теплового насоса. Котел теплоснабжения (отопление, ГВС) запускается в случае, если запасенной тепловой энергии в буферной емкости и емкостном водонагревателе недостаточно для покрытия тепловой нагрузки отопления и горячего водоснабжения. В летние месяцы охлаждение коттеджа производится путем применения функции TH «natural cooling». Это особый режим охлаждения помещений, т.к. в этом случае, отбирая низко-потенциальное тепло земли от грунтового аккумулятора (8-12°С), потребляется лишь незначительное количество электроэнергии для работы циркуляционных насосов. При отборе тепла грунта в летние месяцы происходит еще большее охлаждение скважин, а следовательно, препятствует естественному восстановлению температуры грунта в межотопительные периоды, и дефицит температуры грунта относительно начальной его величины накапливается еще больше с каждым отопительным сезоном.Known installation for combined solar-heat pump heating / Ageeva G.N., Lantukh N.N., Shcherbaty B.C. Combined solar-heat pump installation as an option for a technical solution to heat supply. - SOK, 2005, No. 12 /. The installation contains a system for collecting and utilizing soil heat, including a low-potential coolant circulation circuit passing through a large-area plastic pipe system laid in the soil, a cooling circuit and a heat pump evaporator, a heating and hot water supply (DHW) system, including a heat pump condenser, and a hot buffer tank heat carrier, storage tank with two heat exchangers, heating and hot water supply circuits, liquid fuel boiler, solar heat collection system energy, including the circulation circuit of the heat carrier of the solar collector with the solar collector itself, connected through a heat exchanger to the circulation circuit of the heat carrier between the heat pump and the buffer tank and to the heat exchanger of the storage tank. Thermal energy is supplied to the DHW cylinder by a solar collector that converts solar energy into heat. When the cylinder is filled with heat, heat is accumulated in the storage buffer. In the absence of solar radiation or its insufficient intensity, the water in the upper part of the DHW cylinder is heated by the heat of a buffer tank or boiler. Thermal energy in the buffer tank comes primarily from the heat pump. The heat supply boiler (heating, domestic hot water) is started if the stored heat energy in the buffer tank and the DHW cylinder is not enough to cover the heat load of the heating and hot water supply. In the summer months, the cottage is cooled by applying the TH “natural cooling” function. This is a special room cooling mode, as in this case, taking away the low-potential heat of the earth from the soil accumulator (8-12 ° C), only a small amount of electricity is consumed for the operation of the circulation pumps. When soil heat is removed in the summer months, even more cooling of the wells occurs, and therefore, prevents the natural restoration of soil temperature in the inter-heating periods, and soil temperature deficit relative to its initial value accumulates even more with each heating season.
При сборе тепла грунта происходит его охлаждение, накапливаемое за отопительный сезон, а следовательно, снижение температуры подаваемого в тепловой насос теплоносителя, что ведет к снижению коэффициента преобразования теплового насоса и перерасходу электрической энергии. Естественное восстановление температуры грунта за счет солнечного излучения в межотопительный период происходит не полностью, поэтому дефицит тепла накапливается с каждым отопительным сезоном.When soil heat is collected, it cools, accumulated during the heating season, and, consequently, a decrease in the temperature of the coolant supplied to the heat pump, which leads to a decrease in the conversion coefficient of the heat pump and excessive consumption of electric energy. Natural restoration of soil temperature due to solar radiation in the inter-heating period does not occur completely, so a heat deficit accumulates with each heating season.
Недостатком известного устройства является отсутствие возможности повышения температуры подаваемого в тепловой насос низкопотенциального теплоносителя в отопительный период и восстановление температурного режима скважин в межотопительный период. Кроме того, при недостаточной интенсивности солнечной радиации солнечный коллектор не используется, так как не может обеспечить необходимую температуру воды для ГВС, что снижает общую эффективность системы.A disadvantage of the known device is the inability to increase the temperature of the low-grade coolant supplied to the heat pump during the heating period and the restoration of the temperature regime of the wells during the inter-heating period. In addition, with insufficient intensity of solar radiation, the solar collector is not used, since it cannot provide the necessary water temperature for hot water supply, which reduces the overall efficiency of the system.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для энергообеспечения помещений с использованием низкопотенциальных энергоносителей (патент РФ №2292000). Устройство содержит подключенные к сети теплоснабжения помещения с трубопроводами подачи холодной и горячей воды, через водоаккумуляторы с пиковыми догревателями и конденсаторы основного и дополнительного тепловых насосов, систему сбора и утилизации тепла грунта, включающую основной контур циркуляции низкопотенциального теплоносителя, проходящий через установленные в скважинах теплообменники и испаритель основного теплового насоса, а также систему сбора и утилизации тепла удаляемого из помещений вентиляционного воздуха, включающую дополнительный контур циркуляции низкопотенциального теплоносителя, проходящий через водовоздушный теплообменник, присоединенный воздушной стороной к калориферу и вентилятору подачи удаляемого воздуха, а водяной стороной к испарителю дополнительного теплового насоса, водяная сторона водовоздушного теплообменника также подключена к испарителю дополнительного теплового насоса через перемычки и связана через другие перемычки с выходами теплообменников в скважинах, с возможностью передачи тепла, собираемого на воздушной стороне теплообменника, или на догрев низкопотенциального теплоносителя в основном циркуляционном контуре перед подачей теплоносителя в испаритель основного теплового насоса, или на восстановление теплового режима охлажденных при сборе тепла грунта скважин, при этом водяная сторона водовоздушного теплообменника снабжена на выходе вилкой для разделения потока низкопотенциального теплоносителя на прямую и обратную, в теплообменник ветви, связанной с регулятором расходов теплоносителя в прямой и обратной ветви и установленным на выходе теплообменника, перед вилкой, датчиком температуры теплоносителя.The closest in technical essence to the proposed invention is a device for energy supply of premises using low-potential energy carriers (RF patent No. 2292000). The device contains rooms connected to the heat supply network with pipelines for supplying cold and hot water, through water accumulators with peak heaters and condensers of the main and additional heat pumps, a system for collecting and utilizing soil heat, including the main low-temperature coolant circulation circuit passing through heat exchangers and an evaporator installed in the wells main heat pump, as well as a system for collecting and utilizing heat of ventilation air removed from the premises, I include an additional low-potential coolant circulation circuit passing through a water-air heat exchanger connected by air to the air heater and the exhaust air supply fan, and the water side to the evaporator of the additional heat pump, the water side of the air-heat exchanger is also connected to the evaporator of the additional heat pump through jumpers and connected through other jumpers with exits of heat exchangers in the wells, with the possibility of transferring heat collected on the air side heat exchanger, or to heat up the low-grade heat carrier in the main circulation circuit before supplying the coolant to the evaporator of the main heat pump, or to restore the heat regime of wells cooled during the heat collection of the soil, while the water side of the water-air heat exchanger is equipped with an outlet plug for dividing the low-grade heat carrier flow into a direct and the return to the heat exchanger of the branch associated with the flow rate regulator of the coolant in the forward and reverse branches and installed at the heat outlet heat exchanger, in front of the plug, coolant temperature sensor.
Недостатком этого устройства является недостаточно эффективное воздействие на температуру теплоносителя, подаваемого от скважинных теплообменников в тепловой насос, и тем более на восстановление температурного режима скважин. Это обусловлено тем, что воздух, удаляемый системой вентиляции, имеет низкое удельное теплосодержание и требует значительных объемов подачи, что вызывает значительное повышение кратности воздухообмена помещения, приводит к большим теплопотерям помещения. Низкое удельное теплосодержание вентиляционного воздуха также препятствует эффективному функционированию системы ГВС при работе дополнительного теплового насоса от водовоздушного теплообменника и вынуждает использовать дополнительный пиковый калорифер, что еще больше снижает эффективность устройства. Еще одним недостатком является то, что система сбора и утилизации тепла воздуха не позволяет утилизировать холодный воздух, удаляемый из помещений в летний период, когда осуществляется кондиционирование. Кроме того, конструкция устройства не позволяет в полной мере использовать различные независимые источники низкопотенциального тепла, в том числе, как и в первом аналоге, низкопотенциальной солнечной энергии и теплового потенциала окружающего воздуха.The disadvantage of this device is not sufficiently effective effect on the temperature of the coolant supplied from the downhole heat exchangers to the heat pump, and even more so on the restoration of the temperature regime of the wells. This is due to the fact that the air removed by the ventilation system has a low specific heat content and requires significant volumes of supply, which causes a significant increase in the rate of air exchange in the room, leading to large heat losses in the room. The low specific heat content of the ventilation air also impedes the efficient functioning of the hot water system when the additional heat pump is operated by a water-air heat exchanger and forces the use of an additional peak air heater, which further reduces the efficiency of the device. Another drawback is that the system for collecting and utilizing air heat does not allow to utilize cold air removed from the premises during the summer period when air conditioning is carried out. In addition, the design of the device does not allow the full use of various independent sources of low potential heat, including, as in the first analogue, low potential solar energy and the thermal potential of the surrounding air.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности системы теплоснабжения и холодоснабжения.The task of the invention is to increase the efficiency of the heat supply and cooling systems.
В результате использования предлагаемого изобретения более полно используется солнечная энергия, которая используется для догрева теплоносителя в контуре циркуляции низкопотенциального теплоносителя перед подачей в тепловой насос в отопительный период и для восстановления температурного режима скважин в межотопительный период с одновременной выработкой тепла на горячее водоснабжение с помощью вакуумированных солнечных коллекторов, а также используется потенциал окружающего воздуха на охлаждение помещений, и снижаются потери энергии с вентилируемым воздухом с помощью рекуперативной системы вентиляции.As a result of the use of the present invention, solar energy is used more fully, which is used to heat the coolant in the low-potential coolant circulation circuit before being supplied to the heat pump during the heating period and to restore the temperature regime of the wells during the heating season with the simultaneous generation of heat for hot water supply using evacuated solar collectors , and also uses the potential of the ambient air to cool the rooms, and reduced en Air ventilated units using a regenerative ventilation system.
Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в системе автономного теплоснабжения и холодоснабжения зданий и сооружений, содержащей подключенную к системе отопления с контуром отопления теплыми полами, контуром отопления конвекторами, через аккумулятор отопительной воды с теплообменником пикового нагревателя и конденсатор теплового насоса типа «вода-вода», а также к системе горячего водоснабжения с контуром горячего водоснабжения, через емкостной водонагреватель с теплообменником пикового нагревателя и конденсатор теплового насоса типа «вода-вода», систему сбора тепла грунта, включающую контур циркуляции низкопотенциального теплоносителя, проходящий через скважинные теплообменники и испаритель теплового насоса типа «вода-вода», а также систему вентиляции с утилизацией тепла удаляемого из помещения воздуха, включающую контур циркуляции теплоносителя, проходящий через водовоздушный теплообменник, установленный в приточном вентиляционном канале вентиляционной установки, и конденсатор теплового насоса типа «воздух-вода», испаритель которого соединен с воздушным теплообменником с вентилятором, согласно изобретению конденсатор теплового насоса типа «воздух-вода» дополнительно соединен с контуром отопления конвекторами для передачи тепла в переходный период или холода в летний период, при реверсивной работе теплового насоса типа «воздух-вода», одновременно в систему отопления конвекторами и в водовоздушный теплообменник вентиляционной установки для отопления и холодоснабжения соответственно, при отключенном контуре отопления конвекторами от теплового насоса типа «вода-вода» через задвижку, с обеспечением в любое время года рекуперации тепловой энергии удаляемого из помещения воздуха, осуществляемой в системе вентиляции с помощью воздухо-воздушного теплообменника, установленного одной стороной в приточном канале с вентилятором, а другой стороной в вытяжном канале с вентилятором, и с дополнительно установленным вторым водовоздушным теплообменником, установленным в системе вентиляции воздушной стороной в приточном канале с вентилятором, а водяной стороной подключенный к системе отопления и конденсатору теплового насоса типа «вода-вода», тогда как догрев низкопотенциального теплоносителя, поступающего в конденсатор теплового насоса типа «вода-вода», или восстановление теплового режима охлажденных при отборе тепла грунта скважин с одновременной выработкой тепла на горячее водоснабжение осуществляется системой сбора тепла солнечной энергии, включающей контур циркуляции теплоносителя, проходящий через вакуумированный трубчатый коллектор и регулятор циркуляции теплоносителя, подключенный через один вывод трехходового клапана к теплообменнику, установленному в контуре циркуляции низкопотенциального теплоносителя перед испарителем теплового насоса, а через второй вывод трехходового клапана подключенный к теплообменнику, установленному в емкостном водонагревателе системы горячего водоснабжения.The above technical result is achieved by the fact that in an autonomous heating and cooling system of buildings and structures containing connected to a heating system with underfloor heating circuit, convector heating circuit, through a heating water accumulator with a peak heater heat exchanger and a water-to-water heat pump condenser as well as to a hot water supply system with a hot water supply circuit, through a capacitive water heater with a peak heater heat exchanger and a te condenser a water-to-water heat pump, a soil heat collection system including a low-grade heat carrier circulation loop passing through downhole heat exchangers and a water-water heat pump evaporator, as well as a ventilation system with heat recovery from the room air, including a circulation loop heat carrier passing through a water-air heat exchanger installed in the supply air duct of the air handling unit and the air-water heat pump condenser, the evaporator of which is soy inen with an air heat exchanger with a fan, according to the invention, the air-to-water heat pump condenser is additionally connected to the heating circuit by convectors to transfer heat during the transition period or cold during the summer, when the air-to-water heat pump is reversed, at the same time heating system by convectors and into a water-air heat exchanger of a ventilation unit for heating and cooling, respectively, when the heating circuit is disconnected by convectors from a heat pump of the “water-water” type a ”through a valve, ensuring at any time of the year the recovery of thermal energy of the air removed from the room, carried out in the ventilation system using an air-air heat exchanger installed on one side in the supply duct with a fan and the other side in the exhaust duct with a fan, and an additionally installed second water-air heat exchanger installed in the ventilation system with an air side in the supply duct with a fan, and a water side connected to the heating system and a condenser a water-water heat pump, while heating a low-grade coolant entering the condenser of a water-water heat pump, or restoring the heat regime of wells cooled during heat extraction of the soil with the simultaneous generation of heat for hot water supply, is carried out by a solar heat collection system energy, including the coolant circulation circuit passing through the evacuated tubular collector and the coolant circulation regulator connected through one terminal of a three-way valve to a heat exchanger installed in the low-potential coolant circulation circuit in front of the heat pump evaporator, and through a second output of a three-way valve connected to a heat exchanger installed in the DHW cylinder.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена схема системы автономного теплоснабжения и холодоснабжения зданий и сооружений.The invention is illustrated in the drawing, which shows a diagram of a system of autonomous heat supply and cold supply of buildings and structures.
Система автономного теплоснабжения и холодоснабжения зданий и сооружений, содержащая подключенную к системе отопления с контуром отопления теплыми полами 1, контуром отопления конвекторами 2, через аккумулятор отопительной воды 3 с теплообменником 4 пикового нагревателя 5 и конденсатор 6 теплового насоса типа «вода-вода» 7, и к системе горячего водоснабжения с контуром горячего водоснабжения 8, через емкостной водонагреватель 9 с теплообменником пикового нагревателя 10 и теплообменник 32 соединенным с конденсатором 6 теплового насоса типа «вода-вода» 7 через трехходовой клапан 40, систему сбора тепла грунта, включающую контур циркуляции низкопотенциального теплоносителя 11, проходящий через скважинные теплообменники 12 и испаритель 13 теплового насоса типа «вода-вода» 7, а также систему вентиляции с утилизацией тепла удаляемого из помещения воздуха, включающую контур циркуляции теплоносителя 14, проходящий через водовоздушный теплообменник 15, установленный в приточном вентиляционном канале вентиляционной установки 16, и конденсатор 17 теплового насоса типа «воздух-вода» 18, испаритель 19 которого соединен с воздушным теплообменником с вентилятором 20. Конденсатор 17 теплового насоса типа «воздух-вода» 18 дополнительно соединен с контуром отопления конвекторами 2 для одновременной передачи тепла в зимний период или холода в летний период при реверсивной работе теплового насоса типа «воздух-вода» 18 в систему отопления конвекторами 2 и в водовоздушный теплообменник 15 вентиляционной установки 16 для отопления и холодоснабжения соответственно, при отключенном контуре отопления конвекторами 2 от теплового насоса типа «вода-вода» 7 через перемычки 21. Вентиляционная установка 16 также содержит рекуператор тепловой энергии удаляемого из помещения воздуха в виде воздухо-воздушного теплообменника 22, установленного одной стороной в приточном канале с вентилятором 23, а другой стороной в вытяжном канале с вентилятором 24 вентиляционной установки 16, и дополнительный водовоздушный теплообменник 25, установленный воздушной стороной в приточном канале с вентилятором 23, а водяной стороной подключенный к системе отопления с конденсатором 6 теплового насоса типа «вода-вода» 7. Догрев низкопотенциального теплоносителя, поступающего в конденсатор 6 теплового насоса типа «вода-вода» 7, или восстановление теплового режима охлажденных при отборе тепла грунта скважин 12 с одновременной выработкой тепла на горячее водоснабжение осуществляется системой сбора тепла солнечной энергии, включающей контур циркуляции теплоносителя 26, проходящий через вакуумированный трубчатый коллектор 27 и регулятор циркуляции теплоносителя 28, подключенный через один вывод трехходового клапана 29 к теплообменнику 30, установленному в контуре циркуляции низкопотенциального теплоносителя 11 перед испарителем 13 теплового насоса типа «вода-вода» 7, а через второй вывод трехходового клапана 29 подключений к теплообменнику 31, установленному в емкостном водонагревателе 9 системы горячего водоснабжения.An autonomous heating and cooling system for buildings and structures, comprising a heating system with
Циркуляция теплоносителей в контурах системы автономного теплоснабжения и холодоснабжения осуществляется насосами 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, а регулирование потоков тепла и холода осуществляется трехходовыми клапанами 21, 29, 40, 41, 42, 43, 44. Подпитка контуров теплоносителем осуществляется через установленные задвижки с обратным клапаном 45, 46, 47, 48, 49, 50. Все трубопроводы также снабжены запорной арматурой и группами безопасности (условно не показаны).Heat carriers are circulated in the circuits of the autonomous heat supply and cold supply system by
Работа системы осуществляется следующим образом.The system is as follows.
В отопительный период теплоноситель с помощью насоса 33 циркулирует по контуру 11, через скважинные теплообменники 12, что сопровождается отбором тепла из грунта, теплообменник 30 и через испаритель 13 теплового насоса типа «вода-вода» 7. Термотрансформация тепла из контура 11 в систему отопления и ГВС происходит путем передачи тепла в испарителе 13 теплового насоса от нагретого низкопотенциального теплоносителя хладагенту, циркулирующему в тепловом насосе, при этом хладагент испаряется, пары хладагента сжимаются в компрессоре теплового насоса, на привод которого затрачивается электроэнергия, температура хладагента повышается и его теплота передается циркулирующему через конденсатор 6 теплового насоса теплоносителю системы отопления и системы ГВС. Теплоноситель нагревается в тепловом насосе до некоторой температуры, определяемой техническими характеристиками теплового насоса и условиями его экономичной работы (для современных тепловых насосов типа «вода-вода» рекомендуемый максимум составляет 55°С).During the heating period, the coolant using the
Нагретый в тепловом насосе теплоноситель подается в систему отопления и ГВС насосом 34, который подает его через трехходовой клапан 40, установленный с приоритетом подачи теплоносителя в систему ГВС через теплообменник 32 в емкостном водонагревателе 9, куда подается холодная вода из водопровода через задвижку 45. Циркулирующий по теплообменнику 32 теплоноситель нагревает воду в емкостном водонагревателе, и при достижении температуры воды в водонагревателе заданного значения трехходовой клапан 40 переключается на подачу теплоносителя в систему отопления. Нагретый теплоноситель, поступающий в систему отопления, заполняет аккумулятор отопительной воды 3, который служит для аккумулирования выработанной тепловым насосом тепловой энергии и создания буферной емкости для согласования разности расходов через тепловой насос и через отопительные контуры системы отопления. Из аккумулятора отопительной воды теплоноситель подается в контур отопления теплым полом с помощью насоса 37 и контур отопления конвекторами с помощью насоса 38 через открытую задвижку 21. При достижении температуры теплоносителя в аккумуляторе отопительной воды заданной величины тепловой насос отключается, и отбор тепла осуществляется только от аккумулятора.The heat carrier heated in the heat pump is supplied to the heating system and the
Пиковый нагреватель 5 используется в наиболее холодные периоды, так как мощность теплового насоса выбирается для покрытия только средней величины нагрузки отопления и ГВС. Пиковый нагреватель работающий, например, на газообразном топливе, нагревает теплоноситель и подает его через трехходовой клапан 41 на теплообменники 10 и 4 соответственно в емкостной водонагреватель 9 системы ГВС и аккумулятор отопительной воды 4 системы отопления.
В периоды интенсивной солнечной радиации приготовление воды для ГВС происходит преимущественно от вакуумированного солнечного коллектора 27. При этом теплоноситель, нагретый в вакуумированном солнечном коллекторе 27, с помощью насоса 39 регулятора 28 по контуру 27, через трехходовой клапан 29 подается в теплообменник 31 емкостного водонагревателя 9. В водонагревателе теплоноситель отдает свою теплоту воде системы ГВС и возвращается в солнечный коллектор. При достижении температуры в емкостном водонагревателе заданной величины трехходовой клапан 29 подключает контур 27 к теплообменнику 30, установленному в контуре циркуляции низкопотенциального теплоносителя 11. Таким образом, осуществляется догрев низкопотенциального теплоносителя перед подачей его в тепловой насос. Это позволяет компенсировать снижение температуры теплоносителя вследствие охлаждения скважин при отборе тепла грунта в течение отопительного сезона и повышать эффективность работы теплового насоса путем снижения электропотребления на привод компрессора за счет более высокой температуры низкопотенциального теплоносителя в испарителе. В межотопительный период с помощью теплоты, получаемой в вакуумированном солнечном коллекторе, происходит полное восстановление температурного режима скважин в перерывах работы коллектора на приготовление воды в системе ГВС, когда тепловой насос не задействован. При низкой интенсивности солнечной радиации, когда температура в контуре 27 не достигает заданной величины, пригодной для приготовления воды для ГВС, вакуумированный солнечный коллектор также используется для компенсации снижения температуры низкопотенциального теплоносителя в контуре 11.During periods of intense solar radiation, the preparation of water for domestic hot water occurs predominantly from the evacuated
В переходный период, когда требуется незначительное подтапливание помещений, включается в работу тепловой насос типа «воздух-вода» 18. Наружный воздух, пропускаемый вентилятором через воздушный теплообменник 20, отдает свою теплоту в испарителе 19 низкокипящему хладагенту, циркулирующему в тепловом наосе 18, хладагент испаряется, сжимается в компрессоре, на привод которого затрачивается электроэнергия, температура хладагента повышается и его теплота передается циркулирующему через конденсатор 17 теплоносителю. Нагретый теплоноситель насосом 35 подается в контур отопления конвекторами 2, отключенный от остальной системы отопления задвижкой 21. Отопление в этом режиме осуществляется только конвекторами. Тепловой насос типа «вода-вода» 7 включается только для приготовления воды для ГВС в периоды низкой интенсивности солнечной радиации. В остальное время вакуумированный солнечный коллектор полностью обеспечивает теплопотребление в системе ГВС и частично обеспечивает восстановление температурного режима скважинных теплообменников.During the transition period, when a slight heating of the rooms is required, the air-
В летнее время кондиционирование помещений также обеспечивает тепловой насос «воздух-вода» 18, работающий в реверсивном режиме. При этом его испаритель становится конденсатором, а конденсатор испарителем. Теплоизбытки помещений снимаются с помощью конвекторов 2, отключенных от остальной системы отопления задвижкой 21, и теплообменника 15, установленного в приточном канале вентиляционной установки 16, перед теплообменником 25 и вентилятором 23. Избыточная теплота помещения через конвекторы 2 системы отопления и теплообменник 15 вентиляционной системы передается общему теплоносителю, циркулирующему в контуре 14, при помощи насоса 35, соединенного с испарителем теплового насоса 18. Избыточная теплота теплоносителя путем трансформации в тепловом насосе 18 сбрасывается через конденсатор 19 и воздушный теплообменник 20 в окружающую среду. Тепловой насос типа «вода-вода» 7, как и в переходном периоде, включается только для приготовления воды для ГВС в периоды низкой интенсивности солнечной радиации.In the summer, air conditioning is also provided by the air-
Для поддержания микроклимата в помещениях в течение всего года система вентиляции поддерживает требуемую кратность воздухообмена с помощью вентиляционной установки 16. В отопительный период вытяжной вентилятор 24 подает отработанный воздух с избыточным теплосодержанием из помещений наружу, при этом воздух проходит через рекуперативный теплообменник 22, отдавая тепло проходящему через этот же рекуперативный теплообменник свежему воздуху с низким теплосодержанием, подаваемому вентилятором 23 снаружи в помещения. Тем самым обеспечивается энергосбережение за счет уменьшения теплопотребления в системе отопления и сокращение времени работы теплового насоса. Для дополнительного подогрева подаваемого в помещения наружного воздуха в приточном канале вентиляционной установки перед приточным вентилятором установлен водовоздушный теплообменник 25, подсоединенный водяной стороной к системе отопления контуром циркуляции теплоносителя 51, с циркуляционным насосом 36 и трехходовым регулирующим клапаном 44. В летнее время отработанный воздух с низким теплосодержанием, удаляемый из помещения наружу, проходя через рекуперативный теплообменник 22, отбирает избыточную теплоту у подаваемого в помещение свежего наружного воздуха с высоким теплосодержанием, обеспечивая энергосбережение на кондиционирование помещений.To maintain the indoor climate throughout the year, the ventilation system maintains the required air exchange rate using the
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008147460/03A RU2382281C1 (en) | 2008-12-03 | 2008-12-03 | Independent heat and cold supply system of buildings |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008147460/03A RU2382281C1 (en) | 2008-12-03 | 2008-12-03 | Independent heat and cold supply system of buildings |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2382281C1 true RU2382281C1 (en) | 2010-02-20 |
Family
ID=42127133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008147460/03A RU2382281C1 (en) | 2008-12-03 | 2008-12-03 | Independent heat and cold supply system of buildings |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2382281C1 (en) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012053937A1 (en) * | 2010-10-19 | 2012-04-26 | Petin Yury Markovich | Method for supplying hot water and heating method using said method |
| RU2454608C1 (en) * | 2011-06-10 | 2012-06-27 | Юрий Маркович Петин | Hot water supply method and heating method applying it |
| RU2459152C1 (en) * | 2011-04-27 | 2012-08-20 | Ирина Юрьевна Поспелова | Combined solar power supply system |
| RU2473017C2 (en) * | 2010-11-23 | 2013-01-20 | Владимир Федорович Рацеев | Method of indoor air cooling and system to this end |
| CN103307811A (en) * | 2012-03-13 | 2013-09-18 | 上海都市绿色工程有限公司 | Automatic switching system for ground source heat pump groundwater exploitation and recharging wells |
| RU2507453C2 (en) * | 2009-03-10 | 2014-02-20 | Данфосс А/С | Heating system |
| CN107504552A (en) * | 2017-09-15 | 2017-12-22 | 国网天津市电力公司电力科学研究院 | A kind of solar energy earth source heat pump joint energy supplying system and its progress control method |
| CN110043313A (en) * | 2019-04-18 | 2019-07-23 | 太原向明智能装备股份有限公司 | One kind is provided multiple forms of energy to complement each other coal mine methane heat pump wellhead anti-freezing system |
| RU194691U1 (en) * | 2019-01-10 | 2019-12-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет им. И.Т. Трубилина" | Device for heating and air conditioning of buildings and structures |
| EA036357B1 (en) * | 2018-06-20 | 2020-10-29 | Товарищество С Ограниченной Ответственностью "Грин Уэл Меканикс" | Solar centralized heating system based on thermal batteries |
-
2008
- 2008-12-03 RU RU2008147460/03A patent/RU2382281C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ВАСИЛЬЕВ Г.П. Энергоэффективный экспериментальный жилой дом в микрорайоне Никулино-2. Ж.: "АВОК", 2002, №4, с.10-18. * |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2507453C2 (en) * | 2009-03-10 | 2014-02-20 | Данфосс А/С | Heating system |
| WO2012053937A1 (en) * | 2010-10-19 | 2012-04-26 | Petin Yury Markovich | Method for supplying hot water and heating method using said method |
| EA021498B1 (en) * | 2010-10-19 | 2015-06-30 | Юрий Маркович ПЕТИН | Method for supplying hot water and heating method using same |
| RU2473017C2 (en) * | 2010-11-23 | 2013-01-20 | Владимир Федорович Рацеев | Method of indoor air cooling and system to this end |
| RU2459152C1 (en) * | 2011-04-27 | 2012-08-20 | Ирина Юрьевна Поспелова | Combined solar power supply system |
| RU2454608C1 (en) * | 2011-06-10 | 2012-06-27 | Юрий Маркович Петин | Hot water supply method and heating method applying it |
| CN103307811A (en) * | 2012-03-13 | 2013-09-18 | 上海都市绿色工程有限公司 | Automatic switching system for ground source heat pump groundwater exploitation and recharging wells |
| CN107504552A (en) * | 2017-09-15 | 2017-12-22 | 国网天津市电力公司电力科学研究院 | A kind of solar energy earth source heat pump joint energy supplying system and its progress control method |
| EA036357B1 (en) * | 2018-06-20 | 2020-10-29 | Товарищество С Ограниченной Ответственностью "Грин Уэл Меканикс" | Solar centralized heating system based on thermal batteries |
| RU194691U1 (en) * | 2019-01-10 | 2019-12-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет им. И.Т. Трубилина" | Device for heating and air conditioning of buildings and structures |
| CN110043313A (en) * | 2019-04-18 | 2019-07-23 | 太原向明智能装备股份有限公司 | One kind is provided multiple forms of energy to complement each other coal mine methane heat pump wellhead anti-freezing system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2382281C1 (en) | Independent heat and cold supply system of buildings | |
| US8733429B2 (en) | Hybrid heating and/or cooling system | |
| KR101100096B1 (en) | Hybrid type cooling and heating system regenerative in subterranean | |
| KR20130128661A (en) | Connecting apparatus for return water heat system of district heating and solar system and heatpump system | |
| CA3003936C (en) | Heat pump network | |
| CN203501534U (en) | Combined system of energy storage ground source heat pump and solar energy | |
| CN104061717B (en) | A kind of seasonal storage solar energy low-temperature heat power generation composite ground source heat pump system | |
| CN103900287B (en) | The heat-exchange system that solar energy runs with geothermal energy united | |
| CN101893299A (en) | Solar adsorption type air-conditioning system based on phase change cold accumulation | |
| KR20180126941A (en) | Control system for a solar assisted heat pump system with hybrid solar collectors | |
| CN204141897U (en) | Solar energy low-temperature heat power generation composite ground source heat pump system | |
| GB2524551A (en) | Heating and cooling system for passive buildings based on heat and cold storage | |
| CN110486779A (en) | A kind of solar energy composite using the cooling photovoltaic cell of soil cooling capacity utilizes system | |
| CN110145796A (en) | A kind of micro- energy net of solar energy support | |
| FI125078B (en) | Method and arrangement for using a low energy source to control the air temperature in the operating space | |
| JP5067958B2 (en) | Geothermal heat pump system and water heat pump system | |
| CN102221270B (en) | Device used for providing cool and warm as well as domestic hot water and adopting heat pump set linked with solar energy | |
| CA3105707A1 (en) | Distributed heating and cooling network | |
| CZ216296A3 (en) | Method of transferring heating and/or cooling energy and apparatus for making the same | |
| CN210242078U (en) | Composite energy station system based on multiple clean energy | |
| KR20110017941A (en) | A heat pump to produce a high efficiency energy by adjusting the inspination pressure in the severe cold | |
| CN111637509B (en) | Novel combined heat dissipation terminal system | |
| JP6164537B2 (en) | Cold / heat generator | |
| CN107120868A (en) | A kind of cooling water control system for improving earth-source hot-pump system Energy Efficiency Ratio | |
| KR20130112394A (en) | High-efficiency heat pump equipment hayibeurideusik |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101204 |