RU2429423C1 - Independent room heating system - Google Patents
Independent room heating system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2429423C1 RU2429423C1 RU2010107011/06A RU2010107011A RU2429423C1 RU 2429423 C1 RU2429423 C1 RU 2429423C1 RU 2010107011/06 A RU2010107011/06 A RU 2010107011/06A RU 2010107011 A RU2010107011 A RU 2010107011A RU 2429423 C1 RU2429423 C1 RU 2429423C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- heating
- solar energy
- heat exchanger
- circulation circuit
- 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
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/70—Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies
-
- 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]
-
- 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
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/10—Geothermal energy
-
- 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
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
Landscapes
- Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к теплотехнике, в частности к системам теплоснабжения жилых и других помещений на основе использования низкопотенциальных источников энергии.The invention relates to heat engineering, in particular to heat supply systems for residential and other premises based on the use of low-potential energy sources.
Известна система автономного теплоснабжения потребителей с использованием низкопотенциального источника тепла и электроснабжения от возобновляемых источников энергии [патент №2350847 RU. Д.С.Огребков, В.В.Харченко, В.В.Чемеков. Опубл. 27.03.09. Бюл. №9], содержащая систему сбора и утилизации тепла грунта, включающую контур циркуляции низкопотенциального теплоносителя, проходящий через скважинные теплообменники, контур холодоснабжения и испаритель теплового насоса, систему отопления и горячего водоснабжения, включающую конденсатор теплового насоса, буферную емкость горячего теплоснабжения, емкостный водонагреватель с двумя теплообменниками и электрическим тепловым нагревателем, контур отопления и горячего водоснабжения, систему сбора тепла солнечной энергии, включающую контур циркуляции теплоносителя солнечного коллектора с солнечным коллектором и регулятором контура солнечного коллектора, подключенную через один вывод трехходового переключающего клапана к теплообменнику емкостного водонагревателя для приготовления горячей воды, причем система тепла солнечной энергии через второй вывод трехходового переключающего клапана подключена к теплообменнику в контуре циркуляции низкопотенциального теплоносителя с возможностью передачи тепла на догрев низкопотенциального теплоносителя перед подачей в испаритель теплового насоса.A known system of autonomous heat supply to consumers using a low-grade heat source and electricity from renewable energy sources [patent No. 2350847 RU. D.S. Ogrebkov, V.V. Kharchenko, V.V. Chemekov. Publ. 03/27/09. Bull. No. 9], containing a system for collecting and utilizing soil heat, including a low-potential coolant circulation circuit passing through downhole heat exchangers, a cold supply circuit and a heat pump evaporator, a heating and hot water supply system, including a heat pump condenser, a hot water buffer tank, and a two-cylinder hot water tank heat exchangers and an electric heat heater, a heating and hot water supply circuit, a solar energy heat collection system including a circuit цирку circulation of the solar collector coolant with a solar collector and a solar collector loop controller, connected through one output of a three-way switching valve to a heat exchanger of a DHW cylinder for preparing hot water, and the solar heat system through the second output of a three-way switching valve is connected to a heat exchanger in the low-potential coolant circulation circuit s the ability to transfer heat to reheat a low-grade coolant before being fed to heat pump burner.
Недостатком известной системы автономного теплоснабжения потребителей [патент №2350847 RU] является то, что в систему сбора тепла солнечной энергии включен жидкостный контур циркуляции теплоносителя солнечного коллектора с насосом и трубопроводами. В результате увеличивается расход электроэнергии на транспортировку теплоносителя в жидком состоянии по трубопроводам и теплообменникам. Кроме этого, возникает необходимость прокладки трубопроводов с их периодической проверкой на предмет утечек теплоносителя.A disadvantage of the known system of autonomous heat supply to consumers [patent No. 2350847 RU] is that the solar heat collection system includes a liquid circuit for circulating the heat carrier of the solar collector with a pump and pipelines. As a result, the energy consumption for transportation of the coolant in the liquid state through pipelines and heat exchangers increases. In addition, it becomes necessary to lay pipelines with their periodic inspection for coolant leaks.
Необходимость циркуляции низкопотенциального теплоносителя через скважинные теплообменники, установленные на глубине до 5 и более метров, дополнительно увеличивает расход электроэнергии.The need to circulate a low-grade coolant through downhole heat exchangers installed at a depth of up to 5 meters or more additionally increases energy consumption.
Заявляемая система автономного обогрева помещений направлена на повышение эффективности и надежности ее работы.The inventive system of autonomous heating of the premises is aimed at improving the efficiency and reliability of its operation.
Технический результат, полученный при осуществлении заявляемой системы, заключается в следующем:The technical result obtained by the implementation of the inventive system is as follows:
- уменьшение расхода электроэнергии на транспортировку теплоносителя;- reduction of energy consumption for transportation of the coolant;
- уменьшение трудоемкости изготовления и обслуживания системы обогрева;- reducing the complexity of manufacturing and servicing the heating system;
- повышение эффективности передачи тепла в результате использования теплообменников, выполненных в виде тепловых труб.- improving the efficiency of heat transfer as a result of the use of heat exchangers made in the form of heat pipes.
Заявляемая система обогрева помещений характеризуется следующими существенными признаками.The inventive heating system is characterized by the following essential features.
Ограничительные признаками: система сбора и утилизации тепла грунта, включающая контур циркуляции низкопотенциального теплоносителя с теплообменником; испаритель теплового насоса; система отопления и горячего водоснабжения, включающая конденсатор теплового насоса; буферная емкость горячего теплоснабжения; система сбора тепла солнечной энергии.Limiting signs: a system for collecting and utilizing soil heat, which includes a low-potential coolant circulation circuit with a heat exchanger; heat pump evaporator; heating and hot water supply system including a heat pump condenser; buffer capacity of hot heat supply; solar energy heat collection system.
Отличительные признаки: контур циркуляции низкопотенциального теплоносителя содержит тепловые трубы, установленные в скважине с дополнительным теплообменником; в контуре системы отопления расположен теплообменник, выполненный в виде тепловых труб; система сбора тепла солнечной энергии содержит тепловые трубы с концентраторами солнечной энергии; тепловой аккумулятор выполнен с равномерно расположенными каналами в виде оребренных труб для прохода нагреваемого воздуха и расширительным баком; вентилятор с регулируемым числом оборотов; воздухопроводы с зондами для обогрева помещения и теплообменника в контуре циркуляции низкопотенциального теплоносителя; датчик температуры и электрический клапан с системой автоматического управления обогревом.Distinctive features: the low-potential coolant circulation circuit contains heat pipes installed in the well with an additional heat exchanger; in the circuit of the heating system is a heat exchanger made in the form of heat pipes; the solar energy heat collection system comprises heat pipes with solar energy concentrators; the heat accumulator is made with evenly spaced channels in the form of finned tubes for the passage of heated air and an expansion tank; variable speed fan; air ducts with probes for heating the room and heat exchanger in the low-potential coolant circulation circuit; temperature sensor and electric valve with automatic heating control system.
Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемой системы автономного обогрева помещений и достигаемым техническим результатом заключается в следующем.A causal relationship between the totality of the essential features of the claimed system of autonomous heating of the premises and the achieved technical result is as follows.
Наличие в контуре циркуляции низкопотенциального теплоносителя тепловых труб, установленных в скважине, уменьшает затраты энергии на прокачивание теплоносителя в трубах. Кроме этого, повышается эффективность утилизации тепла грунта.The presence in the circulation loop of a low-grade coolant heat pipes installed in the well reduces the energy cost of pumping the coolant in the pipes. In addition, the efficiency of soil heat recovery is increased.
Наличие дополнительного теплообменника в контуре циркуляции низкопотенциального теплоносителя позволяет отводить тепло с наружной поверхности тепловых труб.The presence of an additional heat exchanger in the low-potential coolant circulation circuit allows heat to be removed from the outer surface of the heat pipes.
Наличие в контуре системы отопления теплообменника, выполненного в виде тепловых труб, уменьшает затраты энергии на продавливание через него теплоносителя, повышает эффективность отвода тепла, уменьшает затраты времени на очистку теплообменника от загрязнений.The presence in the circuit of the heating system of the heat exchanger, made in the form of heat pipes, reduces energy costs for pushing the heat carrier through it, increases the efficiency of heat removal, reduces the time spent on cleaning the heat exchanger from pollution.
Наличие в системе солнечной энергии тепловых труб с концентраторами солнечной энергии позволяет исключить дополнительный контур циркуляции теплоносителя с солнечным коллектором, что упрощает систему обогрева помещений.The presence of heat pipes in the solar energy system with solar energy concentrators eliminates the additional circulation circuit of the heat carrier with the solar collector, which simplifies the room heating system.
Наличие теплового аккумулятора с равномерно расположенными каналами в виде оребренных труб позволяет отводить и циркулировать тепло от тепловых труб, нагреваемых солнечной энергией, и подавать через каналы нагреваемый воздух для обогрева помещений.The presence of a heat accumulator with evenly spaced channels in the form of finned tubes allows heat to be removed and circulated from heat pipes heated by solar energy, and to supply heated air through the channels to heat the rooms.
Наличие расширительного бака, расположенного над тепловым аккумулятором, исключает потери теплоносителя при его нагревании с расширением.The presence of an expansion tank located above the heat accumulator eliminates the loss of coolant when it is heated with expansion.
Наличие вентилятора с регулируемым числом оборотов позволяет регулировать интенсивность отбора тепла воздухом от теплового аккумулятора и, соответственно, регулировать количество тепла, передаваемого в обогреваемое помещение.The presence of a fan with an adjustable speed allows you to adjust the intensity of heat extraction by air from the heat accumulator and, accordingly, to regulate the amount of heat transferred to the heated room.
Наличие воздухопроводов с зондами позволяет подводить нагретый воздух в помещение и равномерно распределять его. Подвод нагретого воздуха по воздухопроводу к теплообменнику в контуре циркуляции низкопотенциального теплоносителя позволяет подогревать теплоноситель перед подачей его в испаритель теплового насоса.The presence of air ducts with probes allows you to bring heated air into the room and evenly distribute it. The supply of heated air through the air duct to the heat exchanger in the low-potential coolant circulation circuit allows the coolant to be heated before it is fed to the heat pump evaporator.
Наличие датчика температуры в помещении, подключенного в систему автоматического управления обогревом, позволяет производить автоматическое включение и выключение вентилятора, подающего с воздухом в помещение тепло.The presence of a temperature sensor in the room, connected to the automatic heating control system, allows you to automatically turn on and off the fan, which supplies heat to the room with air.
Наличие электрического клапана позволяет производить автоматическое переключение потока нагретого воздуха.The presence of an electric valve allows automatic switching of the heated air flow.
Наличие системы автоматического управления обогревом помещений позволяет автоматически регулировать температуру воздуха в помещении.The presence of an automatic control system for space heating allows you to automatically adjust the air temperature in the room.
На чертеже приведен внешний вид заявляемой системы автономного обогрева помещений.The drawing shows the appearance of the inventive system of autonomous heating of the premises.
Заявляемая система автономного обогрева помещений состоит из контура 1 циркуляции низкопотенциального теплоносителя с испарителем 2, теплового насоса 3, насоса 4, теплообменника 5, дополнительного теплообменника 6 с тепловыми трубами 7, установленными в скважине, системы отопления и горячего водоснабжения, включающей конденсатор 8 теплового насоса, теплообменник 9 в виде тепловых труб, буферную емкость 10 с насосом 11, электрический клапан 12 и 21, кран 13 системы сбора тепла солнечной энергии, включающей стеклянное покрытие 14, тепловые трубы 15 с концентраторами 16 солнечной энергии, тепловой аккумулятор 17 с равномерно расположенными каналами 18 в виде оребренных труб 19, расширительный бак 20, вентилятор 22, воздухопроводы с зондами 23-25, электрических клапанов 26 и 27, датчик температуры 28, подключенных в систему автоматического управления обогревом помещения.The inventive system of autonomous heating of the premises consists of a low potential coolant circulation circuit 1 with an evaporator 2, a heat pump 3, a pump 4, a
Работа заявляемой системы автономного обогрева помещений осуществляется следующим образом.The operation of the inventive system of autonomous heating of the premises is as follows.
При помощи тепловых труб 7 тепло из скважин передается в дополнительном теплообменнике 6 низкопотенциальному теплоносителю, циркулирующему в контуре 1 при помощи насоса 4. Нагретый низкопотенциальный теплоноситель проходит в испаритель 2 теплового насоса 3, передает тепло хладагента, циркулирующего в контуре хладагента теплового насоса. В результате хладагент испаряется и его пары сжимаются в компрессоре теплового насоса, что приводит к повышению температуры хладагента.Using
Теплота хладагента передается воде системы отопления, циркулирующей через конденсатор 8 теплового насоса 3. Нагретая вода подается насосом 11 через теплообменник 9, выполненный в виде тепловых труб, в буферную емкость 10. Вода, проходящая в теплообменнике 9, передает тепло через тепловые трубы окружающему воздуху. В летний период при отсутствии необходимости нагрева воздуха в помещении системой электрического управления закрывается электрический клапан 21 и открывается электрический клапан 12, что позволяет нагретой воде поступать только в буферную емкость 10, служащую для горячего водоснабжения при открытом кране 13.The heat of the refrigerant is transferred to the water of the heating system circulating through the condenser 8 of the heat pump 3. Heated water is supplied by the pump 11 through the
Дополнительно, в системе сбора тепла солнечной энергии под воздействием солнечного излучения, падающего через стеклянное покрытие 14 на концентратор солнечной энергии 16, происходит разогрев тепловых труб 15 с передачей тепла в тепловой аккумулятор 17 с расширительным баком 20. После включения вентилятора 22 воздух через зонд по воздухопроводу 23 поступает в равномерно расположенные каналы 18 в виде оребренных труб 19 теплового аккумулятора 17, где нагревается и по воздухопроводу 24 через открытый электрический клапан 27 поступает в обогреваемое помещение, температура в котором контролируется по показаниям датчика температуры 28. После достижения заданной температуры в помещении системой автоматического управления обогревом помещения закрывается электрический клапан 27 и открывается электрический клапан 26. В результате нагретый воздух через воздухопровод с зондом 25 поступает в теплообменник 5 на подогрев низкопотенциального теплоносителя.Additionally, in the system of collecting heat of solar energy under the influence of solar radiation incident through the glass coating 14 on the solar energy concentrator 16, the heat pipes 15 are heated and heat is transferred to the heat accumulator 17 with the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010107011/06A RU2429423C1 (en) | 2010-02-25 | 2010-02-25 | Independent room heating system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010107011/06A RU2429423C1 (en) | 2010-02-25 | 2010-02-25 | Independent room heating system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2429423C1 true RU2429423C1 (en) | 2011-09-20 |
Family
ID=44758740
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010107011/06A RU2429423C1 (en) | 2010-02-25 | 2010-02-25 | Independent room heating system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2429423C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2528213C2 (en) * | 2011-10-04 | 2014-09-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Кавказский федеральный университет" | Method of complex use of geothermal heat by means of steam ejector heat pump |
CN105928253A (en) * | 2016-05-18 | 2016-09-07 | 胡振强 | Solar energy, geotherm and air energy comprehensive utilization heat pump system |
RU2615678C2 (en) * | 2015-09-22 | 2017-04-06 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Near-surface soil heat use method |
RU175890U1 (en) * | 2017-07-14 | 2017-12-21 | Сергей Андреевич Андреев | INSTALLATION FOR STAND-ALONE HEATING |
-
2010
- 2010-02-25 RU RU2010107011/06A patent/RU2429423C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2528213C2 (en) * | 2011-10-04 | 2014-09-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Кавказский федеральный университет" | Method of complex use of geothermal heat by means of steam ejector heat pump |
RU2615678C2 (en) * | 2015-09-22 | 2017-04-06 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Near-surface soil heat use method |
CN105928253A (en) * | 2016-05-18 | 2016-09-07 | 胡振强 | Solar energy, geotherm and air energy comprehensive utilization heat pump system |
RU175890U1 (en) * | 2017-07-14 | 2017-12-21 | Сергей Андреевич Андреев | INSTALLATION FOR STAND-ALONE HEATING |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10260763B2 (en) | Method and apparatus for retrofitting an air conditioning system using all-weather solar heating | |
CN101949612B (en) | Cooling mode driven by utilizing urban heat supply network | |
CN102032632A (en) | Novel energy resource air conditioning mode and system | |
CN204254716U (en) | A kind of single heating type earth-source hot-pump system | |
KR101058908B1 (en) | Solar cooling and heating system | |
RU2429423C1 (en) | Independent room heating system | |
CN107036155A (en) | A kind of double heat source heat pump solar association heating system and method | |
CN106322833A (en) | Cascading ultralow temperature air source heat pump and heating method thereof | |
CN104833109B (en) | Waste heat recovery multiple-heat-source composite type heat pump hot water supply system | |
CN104456699B (en) | A kind of air type solar energy hot water VMC towards passive room | |
CN207893830U (en) | A kind of solar energy and burnt gas wall hanging furnace combine hot-water central heating system | |
CN104296229A (en) | Separated solar heat pipe heating and hot water supply device and method thereof | |
CN104534655B (en) | Air source heat pump water dispenser and heating method thereof | |
CN204534801U (en) | Separate heat pipe panel solar indoor heating system | |
CN204757399U (en) | Compound heat pump heating water system of many heats source of waste heat recovery formula | |
CN102506517A (en) | Clean energy and ground source heat pump integrated heating air conditioner control device | |
Hiawen et al. | Energy efficiency enhancement potential of the heat pump unit in a seawater source heat pump district heating system | |
CN201514078U (en) | Solar energy air energy combination heating refrigerator | |
CN205279321U (en) | Full heat energy air conditioning system based on new forms of energy | |
CN204373118U (en) | The heating and air-conditioning system that thermal power plant electric heat pump and steam-operating heat pump combine | |
CN102620342A (en) | Full-automatic environment-friendly and energy-efficient solar heating and domestic water heating dual-purpose system | |
CN102353192A (en) | Solar ground source heat pump-integrated heating air conditioning control system and control method | |
CN112344457A (en) | Capillary air conditioning system | |
CN207963199U (en) | Solar heat pump and water heating system | |
CN207019166U (en) | A kind of double heat source heat pump solar association heating system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120226 |