RU51181U1 - HEAT PUMP - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к тепловым насосам и может быть использована для обогрева помещений.The utility model relates to heat pumps and can be used for space heating.

Техническая задача, поставленная перед полезной моделью, состоит в повышении эффективности ее работы как отопительной системы.The technical problem posed before the utility model is to increase the efficiency of its work as a heating system.

Поставленная задача решается тем, что тепловой нанос содержит дополнительный проточный теплообменник, сообщенный на входе с атмосферой, а на выходе - с входом первой ступени компрессора, при этом радиатор проточного теплообменника своим входом соединен с выходом второй ступени компрессора, а выходом через регулируемые кран или клапан с атмосферой.The problem is solved in that the thermal load contains an additional flow-through heat exchanger communicated at the inlet with the atmosphere and at the outlet with the inlet of the first compressor stage, while the radiator of the flow-through heat exchanger is connected with its input to the output of the second compressor stage and through an adjustable valve or valve through an outlet with the atmosphere.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к тепловым насосам и может быть использована для обогрева помещений.The proposed utility model relates to heat pumps and can be used for space heating.

Известен двухступенчатый компрессор с теплообменником, сообщенным со ступенями компрессора, который может быть использован как для охлаждения, так и для нагревания рабочего тела. В последнем случае система работает как тепловой насос, в котором в качестве рабочего тела используется вода, нагретая воздухом за счет сжатия его первой ступенью компрессора. (С.В.Бальян «Техническая термодинамика тепловых двигателей» Ленинград, «машиностроение», 1973 г. стр.147)Known two-stage compressor with a heat exchanger in communication with the stages of the compressor, which can be used both for cooling and for heating the working fluid. In the latter case, the system operates as a heat pump, in which water heated by air is used as a working fluid by compressing it with the first stage of the compressor. (S.V. Balyan “Technical Thermodynamics of Heat Engines” Leningrad, “Mechanical Engineering”, 1973 p. 147)

Недостатком такой системы является ее малая эффективность из-за потерь тепла за счет двойной теплопередачи его от тепла, создаваемого работой первой ступенью компрессора, к воде и затем к радиаторам отопления. Кроме того, тепло, создаваемое работой второй ступени компрессора, не используется, а рассеивается в окружающую среду.The disadvantage of such a system is its low efficiency due to heat loss due to its double heat transfer from the heat created by the operation of the first stage of the compressor to water and then to heating radiators. In addition, the heat generated by the operation of the second stage of the compressor is not used, but dissipated into the environment.

Техническая задача, поставленная перед полезной моделью, состоит в повышении эффективности ее работы как отопительной за счет применения в качестве рабочего тела воздуха и использования как тепла, создаваемого сжатием воздушной массы обоими ступенями компрессора, так и внутренней теплоты воздуха окружающей атмосферы.The technical problem posed by the utility model is to increase the efficiency of its operation as heating due to the use of air as a working fluid and the use of both heat generated by the compression of the air mass by both stages of the compressor and the internal heat of the air in the surrounding atmosphere.

Данная техническая задача решается тем, что тепловой насос, содержащий двухступенчатый компрессор с теплообменником, сообщенным со ступенями компрессора, снабжен дополнительным проточным теплообменником, сообщенным на входе с атмосферой, а на выходе - со входом первой ступени компрессора, при этом радиатор проточного теплообменника своим входом соединен с выходом второй ступени компрессора, а выходом - через регулируемые кран или клапан с атмосферой.This technical problem is solved in that the heat pump containing a two-stage compressor with a heat exchanger in communication with the compressor stages is equipped with an additional flow-through heat exchanger communicated at the inlet to the atmosphere and at the outlet with the inlet of the first compressor stage, while the radiator of the flow-through heat exchanger is connected to its input with the output of the second stage of the compressor, and the output through an adjustable valve or valve with atmosphere.

При работе данной системы за счет использования рассеянной теплоты окружающей среды происходит концентрация тепловой энергии с коэффициентом 10...12, т.е. на 1 квт/ч. затраченной энергии получается 10...12 квт/ч. теплоты.During the operation of this system due to the use of the scattered heat of the environment, the concentration of thermal energy occurs with a coefficient of 10 ... 12, i.e. at 1 kWh. the energy consumed is 10 ... 12 kW / h. heat.

На Фиг.1 изображена схема теплового насоса, который содержит компрессор со ступенями 1 и 2,приводимый в действие электромотором 3. Основной теплообменник - отопитель 4 подключен своим входом к выходу первой ступени 1, а выходом - к входу второй ступени 2 компрессора. Дополнительный проточный теплообменник 5 на входе сообщен с атмосферой, а на выходе - со входом первой ступени 1 компрессора. Радиатор 6 дополнительного теплообменника 5 своим входом сообщен с выходом второй ступени 2 компрессора, а выходом - через регулируемый кран (клапан) 7 с атмосферой.Figure 1 shows a diagram of a heat pump, which contains a compressor with stages 1 and 2, driven by an electric motor 3. The main heat exchanger - heater 4 is connected with its input to the output of the first stage 1, and the output to the input of the second stage 2 of the compressor. An additional flow-through heat exchanger 5 at the inlet is in communication with the atmosphere, and at the outlet, with the input of the first stage 1 of the compressor. The radiator 6 of the additional heat exchanger 5 is connected with its input to the output of the second stage 2 of the compressor, and the output through the adjustable valve (valve) 7 with the atmosphere.

Система работает следующим образом. Первая ступень 1 компрессора через проточный теплообменник 5 всасывает атмосферный воздух и закачивает его в основной теплообменник - отопитель 4, повышая при этом давление а, следовательно, и температуру. Затем воздух, отдавший возможную для данной температуры часть теплоты, поступает на вход второй ступени 2 компрессора, откуда с повышенным давлением нагнетается в радиатор 6 проточного теплообменника 5, давление а, следовательно, и температура в котором регулируется краном (клапаном) 7 таким образом, чтобы температура выброса отработанного воздуха была ниже температуры окружающей среды. Таким образом в дополнительном теплообменнике отбирается теплота с радиатора 6, образованная за счет сжатия воздуха второй ступени компрессора, а также теплота, рассеянная в окружающей атмосфере.The system operates as follows. The first stage 1 of the compressor through the flow heat exchanger 5 draws in atmospheric air and pumps it into the main heat exchanger - heater 4, while increasing the pressure and, consequently, the temperature. Then, the air that gave up part of the heat possible for a given temperature, enters the inlet of the second stage 2 of the compressor, from where it is pumped with increased pressure into the radiator 6 of the flow heat exchanger 5, the pressure and, consequently, the temperature in which is regulated by a valve (valve) 7 so that the exhaust air temperature was lower than the ambient temperature. Thus, in the additional heat exchanger, heat is taken from the radiator 6, formed by compressing the air of the second stage of the compressor, as well as heat dissipated in the surrounding atmosphere.

Claims (1)

Тепловой насос, содержащий двухступенчатый компрессор с теплообменником, сообщенным со ступенями компрессора, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным проточным теплообменником, сообщенным на входе с атмосферой, а на выходе - со входом первой ступени компрессора, при этом радиатор проточного теплообменника своим входом соединен с выходом второй ступени компрессора, а выходом через регулируемые кран или клапан с атмосферой.

A heat pump containing a two-stage compressor with a heat exchanger in communication with the compressor stages, characterized in that it is equipped with an additional flow-through heat exchanger communicated at the inlet to the atmosphere and at the outlet with the inlet of the first compressor stage, while the radiator of the flow-through heat exchanger is connected to the output by its input the second stage of the compressor, and exit through an adjustable faucet or valve with atmosphere.