SU987333A1 - Heat pump for air conditioning system - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к холодильной технике, а точнее к тепловым насосам дл  системы кондиционировани  воздуха в летнее и зимнее врем .The invention relates to refrigeration, and more specifically to heat pumps for an air conditioning system in summer and winter.

Известны тепловые насосы дл  системы кондиционировани  воздуха в летнее и зимнее врем , содержащие корпус с патрубками ввода кондиционируемого воздуха, вывода его в термостатируемое помещение, вывода обработавшего воздуха из помещени  и его выброса в атмосферу, размещенные внутри корпуса компрессор и подключаемые к нему два теплообменникав качестве испарител  или конденсатора в зависимости от времени года, снабженные вентил торами и поддонами дл  сбора влаги. При этом теплообменники соответственно подключены к патрубкам ввода кондиционируемого воздуха и вывода отработавшего воздуха из помещени ,а их вентил торы подсоединены соответственно к патрубкам вывода кондиционированного воздуха в термостатируемое помещение и выброса отработавше- го воздуха в атмосферу tl.Heat pumps for the air conditioning system in summer and winter are known, comprising a housing with nozzles for introducing conditioned air, bringing it into a thermostatted room, evacuating the treated air from the room and releasing it into the atmosphere, placed inside the compressor housing and connecting two heat exchangers to it as an evaporator or a condenser depending on the time of year, equipped with fans and trays to collect moisture. In this case, the heat exchangers are respectively connected to the inlet pipes of the conditioned air and exhaust air from the room, and their fans are connected respectively to the outlet pipes of the conditioned air into the thermostatted room and the exhaust air emission to the atmosphere tl.

Недостатком известных тепловых насосов  вл етс  их мала  экономичность вследствие большой затраты электроэнергии на выработку тепла и холода.A disadvantage of the known heat pumps is their low efficiency due to the high cost of electricity for the generation of heat and cold.

Цель изобретени  - повышение экономичности .The purpose of the invention is to increase efficiency.

Указанна  цель достигаетс  тем, что тепловой насос дополнительно содержит аппарат косв.енно-испаритель-. ного охлаждени  воздуха с сухим и влажным каналами, снабженными входными и выходньми штуцерами, причем входные штуцера каждого канала соединены This goal is achieved by the fact that the heat pump additionally contains an indirect-evaporator unit. cooling air with dry and wet channels, equipped with inlet and outlet fittings, the inlet fittings of each channel are connected

10 попарно посредством воздуховодов с запорными вентил ми с выходными шtyцерами этих каналов, и кажда  штуцеров, в свою очередь, дополнительно подсоединена к атмосфере и со15 ответственно к патрубкам ввода кондиционируемого воздуха и вывода отработавшего воздуха из помещени .10 in pairs by means of air ducts with shut-off valves with exit shtytserami these channels, and each fittings, in turn, is additionally connected to the atmosphere and, accordingly, to the nozzles of the input of conditioned air and exhaust air from the room.

При Э.ТОМ поддоны обоих теплообменников подключены к влажному каналу At E.TOM pallets of both heat exchangers are connected to the wet channel.

20 аппарата косвенно-испарительного охлаждени  воздуха.20 an indirect evaporative air cooler.

На чертеже схематично представлен предлагаемый тепловой насос.The drawing schematically shows the proposed heat pump.

Насос содержит корпус 1 с патруб ками 2-5 соответственно ввода кондиционируемого воздуха, вывода его в термостатируемое помещение, вывода отработавшего воздуха из помещени  и его выброса в атмосферу, компрес30The pump includes a housing 1 with nozzles 2-5, respectively, entering the conditioned air, outputting it to a thermostatically controlled room, removing exhaust air from the room and releasing it into the atmosphere, compressed air

сор 6, теплообменники 7 и 8, снабженные вентил торами 9 и 10 и поддонами 11 и 12, аппарат 13 косвенно-испарительного охлаждени  воздуха с сухим каналом 14 и влажным каналом 15, снабженными входными штуцерами 16 и 17 и выходными штуцерами 18 и 19, воздуховоды 20-30, вентили 31-38, влэгопроводы 39 и 40 с кранами 41 и 42,6, heat exchangers 7 and 8, equipped with fans 9 and 10 and pallets 11 and 12, apparatus 13 indirectly evaporative air cooling with a dry channel 14 and a wet channel 15, equipped with inlet nipples 16 and 17 and outlet nipples 18 and 19, air ducts 20-30, valves 31-38, exhaust lines 39 and 40 with valves 41 and 42,

В летнем режиме кондиционировани  тепловой насос работает следующим образом.In summer air conditioning mode, the heat pump operates as follows.

Вентили 33, 35, 37 и 31 и кран 41 открыты, вентили 32, 34, 36 и 38 и кран 42 закрыты.The valves 33, 35, 37 and 31 and the valve 41 are open, the valves 32, 34, 36 and 38 and the valve 42 are closed.

Наружный воздух через воздуховод 25, штуцер 16 поступает в сухой канал аппарата 13 косвенно-испарительного охлаждени  воздуха, в котором охлаждаетс  в пределе до температуры точки росы, В этом состо нии часть воздуха по воздуховодам 20, 23 и 24 поступает в патрубок 2, а -друга  часть воздуха через воздуховоды 2022 и штуцер 17 поступает во влажный канал 15 аппарата 13, В канале 15 за счет тепло- и массообмена воздух нагреваетс  и далее направл етс  через штуцер 19 по )воздуховодам 29 и 30 в патрубок 4. Здесь воздух,идущий по воздуховоду 29, перемешиваетс  с воздухом, идущим из помещени  по воздуховоду 30, и поступает в теплообменник 8, выполн ющий функцию конденсатора. Отобрав тепло конденсации , воздух посредством вентил тора 10 через патрубок 5 выбрасываетс  в атмосферу.Outside air through duct 25, fitting 16 enters the dry channel of the apparatus 13 indirectly evaporative cooling of air, in which it is cooled to the dew point temperature. In this state, part of the air enters pipe 2, a another part of the air through the air ducts 2022 and the nozzle 17 enters the wet channel 15 of the apparatus 13, In the channel 15 due to heat and mass exchange, the air is heated and further directed through the nozzle 19 through the ducts 29 and 30 to the nozzle 4. Here the air going through duct 29 mixed with water spirit coming from the placing of the duct 30 and enters heat exchanger 8, performing the condenser function. Having removed the heat of condensation, the air is vented to the atmosphere by means of the fan 10 through the pipe 5.

Холодильна  машина в режиме летнего кондиционировани  работает следующим образом.The chiller in summer conditioning mode works as follows.

Компрессор 6 нагиетает пары хладагента в теплообменник 8, где они конденсируютс , далее жидкость, пройд  через регулирующий вентиль (не показан), поступает в теплообменник 7, выполн ющий функцию испарител . Здесь жидкий хладагент кипит, а его пары отсасываютс  компрессором 6. Конденсат из поддона .11 теплообменника 7 через кран 41 по влагопроводу 39 поступает во влажный.канал 15 дл  его смачивани ,Compressor 6 pushes the refrigerant vapor into the heat exchanger 8, where they condense, then the liquid, having passed through the control valve (not shown), enters the heat exchanger 7, which functions as an evaporator. Here the liquid refrigerant boils and its vapors are sucked off by the compressor 6. Condensate from the sump .11 of the heat exchanger 7 through the valve 41 via the moisture line 39 enters the wet channel 15 to wet it,

.  .

Предварительно -охлажденна  часть воздуха через патрубок 2 поступает на контакт с теплообменником 7,внутри которого кипит хладагент. При этом воздух еще более охлаждаетс  и осушаетс  за счет выпащени  конденсата на поверхности теплообменника 7, и в этом состо нии вентил тором 9 через патрубок 3 воздух направл етс  в термостатируёмое помещение. .The pre-cooled part of the air through the pipe 2 comes into contact with the heat exchanger 7, inside of which the refrigerant boils. At the same time, the air is even more cooled and dried due to condensate condensation on the surface of the heat exchanger 7, and in this state the fan 9 through the pipe 3 directs the air to the thermostatic room. .

В зимнем режиме кондиционировани  тепловой насос работает следующим образом .In the winter conditioning mode, the heat pump operates as follows.

Вентили 34, 36, 38 и 32 и кран 42| открыты, вентили 37, 35, 33 и 31 и кран 41 закрыты,Valves 34, 36, 38 and 32 and faucet 42 | open, valves 37, 35, 33 and 31 and valve 41 are closed,

Воздух из помещени  по воздуховоду 30 через патрубок 4 направл етс  f на поверхностный теплообмен с теплообменника 8, Часть этого воздуха по воздуховодам 29, 26 и 25 и через штуцер 16 направл етс  в сухой канал 14 аппарата 13, Здесь воздух охлаж- даетс  в пределе до температуры мокрого термометра и, пройд  штуцер 18, выбрасываетс  через воздуховод 20 и вентиль 38 н атмосферу. При этом контакте из воздуха по поверхности теплообменника 8 конденсируютс  вод 5 ные пары, которые в виде конденсата по влагопроводу 40 направл ютс  дл  смачивани  влажного канала 15 аппарата 13 косвенно-испарительного охлаждени  воздуха. Наружный воздух через Air from the room through the duct 30 through pipe 4 is directed f to the surface heat exchange from the heat exchanger 8, Part of this air through the ducts 29, 26 and 25 and through the fitting 16 is sent to the dry channel 14 of the apparatus 13, Here the air is cooled to the temperature of the wet thermometer and, after passing through the fitting 18, is discharged through the duct 20 and the valve 38 in the atmosphere. During this contact, water vapors 5 condense from the air over the surface of the heat exchanger 8, which, in the form of condensate, are guided along moisture line 40 to wet the humid channel 15 of the apparatus 13 indirectly evaporative air cooling. Outdoor air through

0 вентиль 32 и штуцер 17 поступает во влажный канал 15 аппарата 13, Здесь воздух нагреваетс  за счет отбора тепла от воздуха, проход щего через сухой канал 14 аппарата 13, и увлаж5 н етс  в пределе до величины относительной влажности, равной 100%, и в этом состо нии он через штуцер 19 по воздуховодам 28 и24, а также через патрубок 2 поступает на контакт0, the valve 32 and the fitting 17 enters the wet channel 15 of the apparatus 13, Here the air is heated by taking heat from the air passing through the dry channel 14 of the apparatus 13, and is humidified in the limit to a relative humidity of 100% and In this state, it goes through the nozzle 19 through the air ducts 28 and 24, as well as through the nozzle 2, to the contact

0 с теплообменником 7,0 with heat exchanger 7,

Холодильна  машина в режиме зимнего кондиционировани  работает следующим образом.The refrigeration machine in the winter conditioning mode works as follows.

Компрессор 6 нагнетает пары хлад5 агента в теплообменник 7, выполн ющий функцию конденсатора. Жидкий хладагент, пройд  регулирующий ве.нтиль (не показан), поступает в теплообменник 8, выполн ющий функцию испа  рител . Здесь жидкий хладагент кипит и его пари снова поступают в компрессор 6. Предварительно нагретый и увлажненный во влажном канале 15 воздух поступает на контакт с теплообменником 7, внутри которого конденсируют с  пары Хладагента, В результате этото теплообменника воздух еще более нагреваетс  и в этом состо нии вентил тором 9 через патрубок 3 направл етс  в термостатируёмое помещение,The compressor 6 injects refrigerant vapor into the heat exchanger 7, which functions as a condenser. Liquid refrigerant, having passed a regulating weight (not shown), enters the heat exchanger 8, which performs the function of an evaporator. Here, the liquid refrigerant boils and its bet enters the compressor 6. The air preheated and humidified in the wet channel 15 comes into contact with the heat exchanger 7, inside which condenses with the refrigerant vapor. As a result, this heat exchanger heats up even more and in this state the valve by the torus 9 through pipe 3 is directed to a thermostatic room,

0 Экономическа  эффективность предлагаемого насоса выражаетс  в снижении расхода электроэнергии на производство холода и тепла, вследствие предварительного охлаждени  и нагре5 ва воздуха, путем его массо- и теплообмена с конденсатом, образующимс  на поверхности технологических аппаратов кондиционера.0 The economic efficiency of the proposed pump is reflected in the reduction of electricity consumption for the production of cold and heat, due to pre-cooling and heating of air, through its mass and heat exchange with condensate formed on the surface of the technological apparatus of the air conditioner.

Claims (2)

Формула изобретени Invention Formula 1, Тепловой насос дл  системы кондиционировани  воздуха в летнее 5 и зимнее врем , содержащий корпус с1, a heat pump for an air conditioning system in summer 5 and winter, comprising a housing with патрубками ввода кондиционируемого воздуха, вывода его в термостатируемое помещение, вывода отработавшего воздуха из помещени  и его выброса в атмосферу, размещенные внутри корпуса компрессор и подключаемые к нему два теплообменника в качестве испарител  или конденсатора в зависимости от времени года, снабженные вентил торами и поддонами дл  сбора влаги, при этом теплообменники соответственно подключены к патрубкам ввода кондиционируемого воздуха и вывода отработавшего воздуха из помещени , а их вентил торы подсоединены соответственно к патрубкам вывода кондиционированного воздуха в термостатируемое помещение и выброса отработавшего воздуха в атмосферу, о тличающийс  тем, что, с целью повышени  экономичности, тепловой насос дополнительно содержит аппарат косвенно-испарительного охлаждени  воздуха с сухим и влажным каналами, снабженными входными и выходными штуцерами, причем входные штуцера каждого канала соединены попарно посредством воздуховодов с запорными , вентил ми с выходными штуцерами этих каналов, и кажда  пара штуцеров, в свою очередь, дополнительно подсоединена к атмосфере и соответственно к патрубкам ввода кондиционируемого воздуха и вывода отработавшего воздуха из помещени .branch pipes of air-conditioned air, its output into a thermostatted room, exhaust air from a room and its release to the atmosphere, placed inside the compressor housing and connected to it two heat exchangers as an evaporator or condenser depending on the time of year, equipped with fans and pallets for collecting moisture, while the heat exchangers are respectively connected to the nozzles of the input of conditioned air and exhaust air from the room, and their fans are connected respectively to the outlet pipes of conditioned air into the thermostatted space and exhaust air into the atmosphere, which is indicated by the fact that the heat pump additionally contains an indirect evaporative air cooler with dry and wet channels equipped with inlet and outlet fittings, the inlet nozzles of each channel are connected in pairs through ductwork with shut-off valves, valves with the outlet nozzles of these channels, and each pair of nozzles, in turn, complement tionary connected to the atmosphere and respectively input to the manifolds of conditioned air and exhaust air from the room. 2. Насос по п. 1, о т л и ч а ющ и и с   тем, что поддоны обоих теплообменников подключены к влажному каналу аппарата косвенно-испарительного охлаждени  воздуха.2. A pump according to claim 1, in accordance with the fact that the pallets of both heat exchangers are connected to the wet channel of the indirect-evaporative air cooling apparatus. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination 1. Кокорин О.Я. Кондиционеры, работающие в режиме теплового насоса.. Обзорна  информаци ,.М. , ЦНИИТЭстроймаш , вып. 1, 1981,,с. 20-22.1. Kokorin O.Ya. Air conditioners operating in heat pump mode. Overview. Information .M. , TsNIITEstroymash, vol. 1, 1981, p. 20-22. f/j /To/teoie/fffjrf / j / To / teoie / fffjr