UA7971U - Heat utilization heat-pump unit for heat supply - Google Patents

Abstract

The heat utilization heat-pump unit has connected to each other by a system of pipelines the stand for domestic sewages, heat exchanger of hot water, heat pump, circulation pumps and tank-accumulator for hot water. Additionally it is equipped with a tank-accumulator for domestic sewages where the heat exchanger for domestic sewages is placed.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель стосується гарячого водопостачання, конкретно - теплоутилізаційної установки для гарячого 2 водопостачання, тобто забезпечення теплом споруд комунального та господарського призначення.The useful model concerns hot water supply, specifically - a heat utilization plant for hot 2 water supply, i.e. providing heat to communal and economic buildings.

Найближчою до заявленої корисної моделі є теплоутилізаційна теплонасосна установка, яка містить сполучені між собою системою трубопроводів стояк умовно чистих стоків, стояк фекальних стоків, лежак каналізаційних стоків, теплообмінник, тепловий насос (до складу теплового насоса входять сполучені між собою компресор, конденсатор, регулюючий вентиль, випарник ). Крім того установка має циркуляційні насоси і бак - 70 акумулятор гарячої води.The closest to the declared useful model is a heat utilization heat pump installation, which includes a riser of conditionally clean sewage, a riser of fecal sewage, a bed of sewage sewage, a heat exchanger, a heat pump (the heat pump includes an interconnected compressor, condenser, control valve, evaporator). In addition, the installation has circulation pumps and a tank - 70 hot water accumulator.

Перелічені вузли установки сполучені між собою таким чином. Стояк умовно чистих стоків і стояк фекальних стоків сполучені з лежаком умовно чистих стоків. Вихід лежака умовно чистих стоків сполучений з відвідним каналізаційним трубопроводом. Лежак умовно чистих стоків забезпечений теплообмінником, вихід якого сполучений з першим входом теплового насоса. Перший вихід теплового насоса сполучений з входом 72 теплообмінника Другий вихід теплового насоса сполучений з першим входом бака-акумулятора гарячої води, перший вихід якого сполучений з другим входом теплового насоса. Другий вихід бака-акумулятора гарячої води сполучений з вихідною магістраллю гарячої води, яка подається споживачам, а другий вхід бака-акумулятора гарячої води сполучений з магістраллю підживлення холодною водою |див. Сборник. Знергосбережение в зданиях. Киев. Госкомитет строительства, архитектурьї и жилищной политики. Мо 7(Мо З 98) С. 161. 20 Дана установка обрана прототипом.The listed units of the installation are interconnected as follows. The riser of conditionally clean sewage and the riser of fecal sewage are combined with the bed of conditionally clean sewage. The outlet of the bed of conditionally clean sewage is connected to the drainage pipeline. The bed of conditionally clean sewage is equipped with a heat exchanger, the outlet of which is connected to the first inlet of the heat pump. The first output of the heat pump is connected to the input 72 of the heat exchanger. The second output of the heat pump is connected to the first input of the hot water storage tank, the first output of which is connected to the second input of the heat pump. The second outlet of the hot water storage tank is connected to the outlet main of hot water, which is supplied to consumers, and the second inlet of the hot water storage tank is connected to the supply main with cold water. Collection. Energy saving in buildings. Kyiv. State Committee for Construction, Architecture and Housing Policy. Mo 7 (Mo Z 98) p. 161. 20 This installation was selected as a prototype.

Прототип і корисна модель, що заявляється, мають такі спільні вузли та елементи: - стояк побутових стоків; - лежак побутових стоків; - теплообмінник гарячої води; 29 - тепловий насос; -о - циркуляційні насоси; - бак-акумулятор гарячої води; - схема сполучення теплового насоса, бака-акумулятора гарячої води.The prototype and the claimed utility model have the following nodes and elements in common: - household sewage riser; - household sewage bed; - hot water heat exchanger; 29 - heat pump; -o - circulation pumps; - hot water storage tank; - heat pump connection diagram, hot water storage tank.

Але описана установка має суттєві недоліки. -- 30 1. Рівень рідини ( стоків ) в лежаку, ступінь його заповнення, - є змінним і коливається від - максимального до нульового значення. Це призводить до того, що частина або уся поверхня теплообмінника виключається з роботи, знижуючи його ефективність. о 2. У зв'язку з наведеним в П-1, тепловий насос працює з суттєво змінним навантаженням. Для забезпечення ча повної утилізації теплоти побутових стоків продуктивність теплового насоса повинна підбиратися за режимом 35 максимальної витрати побутових стоків, - тобто з великим запасом. Це призводить до збільшення його маси, габаритів і вартості.But the described installation has significant drawbacks. -- 30 1. The level of liquid (waste) in the sunbed, the degree of its filling, - is variable and varies from - the maximum to zero value. This leads to the fact that part or all of the surface of the heat exchanger is excluded from work, reducing its efficiency. o 2. In connection with the above in P-1, the heat pump works with a significantly variable load. In order to ensure the complete utilization of the heat of domestic sewage, the performance of the heat pump should be selected according to mode 35 of the maximum consumption of domestic sewage, i.e. with a large margin. This leads to an increase in its mass, dimensions and cost.

В основу корисної моделі поставлено задачу створити установку, в якій шляхом введення додаткових вузлів і « елементів, а також їх взаємного розміщення, забезпечити підвищення ефективності роботи установки з 8 одночасним зменшенням її маси, габаритів та вартості. 50 Поставлена задача вирішена в теплоутилізаційній теплонасосній установці, що містить сполучені між собою с системою трубопроводів стояк побутових стоків, лежак побутових стоків, теплообмінник гарячої води, тепловий з» насос, циркуляційні насоси і бак-акумулятор гарячої води тим, що вона додатково забезпечена баком-акумулятором побутових стоків, в якому розміщений теплообмінник побутових стоків.The basis of a useful model is the task of creating an installation in which, by introducing additional nodes and elements, as well as their mutual placement, to ensure an increase in the efficiency of the installation with a simultaneous reduction in its mass, dimensions and cost. 50 The given task is solved in a heat utilization heat pump installation, which contains a riser of domestic sewage connected to the pipeline system, a bed of domestic sewage, a hot water heat exchanger, a heat pump, circulation pumps and a hot water tank-accumulator due to the fact that it is additionally equipped with a tank domestic waste water accumulator, in which the domestic waste heat exchanger is placed.

Новим в корисній моделі, що заявляється, є наявність бака-акумулятора побутових стоків, в якому 45 розміщений теплообмінник побутових стоків. 7 Схема сполучення елементів установки є тривіальною, а тому вона не заявляється. Ця схема описана в (се) прототипі.What is new in the proposed useful model is the presence of a household sewage storage tank, in which a domestic sewage heat exchanger is placed. 7 The connection scheme of the installation elements is trivial, and therefore it is not declared. This scheme is described in (se) prototype.

Заявлена установка зображена на кресленні: це. - Фіг.1 - схема установки; .х 70 - Фіг.2 - бак-акумулятор, повністю заповнений побутовими стоками з теплообмінником побутових стоків; - Фіг.3 - частково заповнений бак-акумулятор з теплообмінником побутових стоків;The claimed installation is shown in the drawing: this. - Fig. 1 - installation diagram; .х 70 - Fig. 2 - accumulator tank, completely filled with domestic sewage with a domestic sewage heat exchanger; - Fig. 3 - a partially filled tank-accumulator with a heat exchanger for household waste;

Теплоутилізаційна теплонасосна установка для теплопостачання містить стояк побутових стоків 1, сполучений в нижній частині з лежаком 2 побутових стоків. Лежак 2 побутових стоків забезпечений двома засувками З і 4: засувка З установлена на виході лежака 2 побутових стоків в каналізацію, а засувка 4The heat utilization heat pump installation for heat supply contains a riser of domestic sewage 1, connected in the lower part with a bed of domestic sewage 2. The bed 2 household drains is equipped with two valves Z and 4: the valve Z is installed at the outlet of the bed 2 domestic drains into the sewer, and the valve 4

Со» установлена на трубопроводі, який з'єднує лежак 2 побутових стоків і бак-акумулятор 5 побутових стоків.So" is installed on the pipeline, which connects the bed of 2 household drains and the accumulator tank of 5 household drains.

В баку-акумуляторі 5 побутових стоків розміщений теплообмінник 6 побутових стоків, який відокремлений від нижньої частини бака-акумулятора 5 побутових стоків сіткою (окремою позицією не показано).A heat exchanger of 6 domestic wastes is placed in the storage tank of 5 domestic wastes, which is separated from the lower part of the storage tank of 5 domestic wastes by a net (not shown separately).

Нижня частина бака-акумулятора 5 побутових стоків крізь насос 7 побутових стоків сполучена з трубопроводом, який відводить побутові стоки в каналізацію. 60 Вихід теплообмінника б побутових стоків сполучений з випарником 12 теплового насоса 8. До теплового насоса 8 також входять компресор 9, конденсатор 10 і регулюючий вентиль 11. Випарник 12 крізь компресор 9 сполучений з конденсатором 10. Один вихід конденсатора 10 сполучений з випарником 12, а другий - з першим контуром теплообмінника гарячої води 15, вихід якого сполучений крізь циркуляційний насос 14 з конденсатором теплового насоса 8. Другий контур теплообмінника гарячої води 15 сполучений з входом бака-акумулятора бо гарячої води 17, один вихід якого сполучений крізь циркуляційний насос 16 з другим контуром теплообмінника гарячої води 15, а другий вихід - з трубопроводом подачі гарячої води споживачам 19. Окрім того, бак-акумулятор гарячої води 17 забезпечений трубопроводом 18 підживлення холодною водою.The lower part of the tank-accumulator 5 domestic sewage through the pump 7 domestic sewage is connected to the pipeline, which leads domestic sewage into the sewer. 60 The output of the heat exchanger b of domestic sewage is connected to the evaporator 12 of the heat pump 8. The heat pump 8 also includes a compressor 9, a condenser 10 and a control valve 11. The evaporator 12 is connected to the condenser 10 through the compressor 9. One outlet of the condenser 10 is connected to the evaporator 12, and the second - with the first circuit of the hot water heat exchanger 15, the output of which is connected through the circulation pump 14 to the condenser of the heat pump 8. The second circuit of the hot water heat exchanger 15 is connected to the input of the hot water storage tank 17, one output of which is connected through the circulation pump 16 to the second circuit of the hot water heat exchanger 15, and the second outlet - with the pipeline for supplying hot water to consumers 19. In addition, the hot water accumulator tank 17 is equipped with a pipeline 18 for supplying cold water.

Теплоутилізаційна теплонасосна установка для теплопостачання працює таким чином. Каналізаційні стоки крізь стояк побутових стоків 1, лежак 2 побутових стоків і відкриту засувку 4 (засувка З в цей час закрита) надходять в нижню частину бака-акумулятора 5 побутових стоків, звідкіля періодично, по мірі заповнення бака-акумулятора 5 побутових стоків відкачуються насосом 7 побутових стоків в каналізаційну магістраль.The heat utilization heat pump installation for heat supply works as follows. Sewage flows through the riser of domestic sewage 1, the bed of domestic sewage 2 and the open valve 4 (valve C is closed at this time) into the lower part of the accumulator tank 5 of domestic sewage, from where periodically, as the accumulator tank 5 is filled, the domestic sewage is pumped out by pump 7 domestic sewage into the sewer main.

При заповненні бака-акумулятора 5 каналізаційних стоків поплавковий регулятор (окремою позицією не показано) спливає і вмикає насос 7 побутових стоків, а при зниженні рівню поплавковий регулятор опускається і 7/0 Вимикає насос 7 побутових стоків. Поплавковий регулятор налагоджений таким чином, що теплообмінник 6 побутових стоків завжди перекритий рідиною.When the accumulator tank of 5 sewage drains is filled, the float regulator (not shown as a separate item) floats up and turns on the pump of 7 domestic drains, and when the level decreases, the float regulator lowers and 7/0 Turns off the pump of 7 domestic drains. The float regulator is set up in such a way that the heat exchanger of 6 household drains is always covered with liquid.

Теплообмінник 6 побутових стоків разом з випарником 12 теплового насоса 8 і циркуляційним насосом 13 утворюють первинний контур, в якому циркулює теплоносій (вода). Теплоносій відбирає теплоту у побутових стоків в теплообміннику б побутових стоків і віддає її у випарник 12 теплового насоса 8. Ця теплота 7/5 Підсумовується з роботою компресора 10 теплового насоса 8 і відводиться в конденсаторі 10 теплоносієм вторинного контуру, що включає конденсатор 10, циркуляційний насос 14 і теплообмінник гарячої води 15. В теплообміннику гарячої води 15 відбувається нагрів чистої води, яка насосом 16 подається в бак-акумулятор гарячої води 17 крізь теплообмінник гарячої води 15. З бака-акумулятора гарячої води 17 шляхом витиснення холодною водою нагріта гаряча вода подається споживачам по трубопроводу 19.The heat exchanger 6 of household waste together with the evaporator 12 of the heat pump 8 and the circulation pump 13 form the primary circuit in which the coolant (water) circulates. The heat carrier takes heat from the household waste in the heat exchanger b of the household waste and gives it to the evaporator 12 of the heat pump 8. This heat 7/5 is summed up with the operation of the compressor 10 of the heat pump 8 and is removed in the condenser 10 by the heat carrier of the secondary circuit, which includes the condenser 10, the circulation pump 14 and hot water heat exchanger 15. Clean water is heated in the hot water heat exchanger 15, which is fed by pump 16 to the hot water storage tank 17 through the hot water heat exchanger 15. From the hot water storage tank 17, hot water heated by cold water is pushed out to consumers along pipeline 19.

НАON

! 7 "! 7"

ПЕPE

""

Кі 11 11Ki 11 11

ГИGI

| і| and

З 2 і з га стру чні З ТИ лили 4 - питні т | нят Т----------6ИЧУЧЮЧЧТЧТЧТТТІ мZ 2 and z ha stru chni Z TI poured 4 - potable t | nyat T----------6ХХХХХХХТХТТТТІ m

ПМ 8 ої г- м із "ПН « ї Контур чеплового насоса - УР 2 зи 7 с . и? 15 -І й се) -І ЇЇ | ! - З 50 і-й о ! 18 Фіг. 1 Іб6 15 14ПМ 8 ой г- m з "PN « і Circuit of the tap pump - UR 2 зі 7 s . і? 15 -I і se) -I ІІ | ! - Z 50 і-і о ! 18 Fig. 1 Ib6 15 14

Со 60 б5So 60 b5

Ка - рНKa - pH

ТЕ В БЕН т5 фееттгиTE V BEN t5 feettgy

Фіг. 2Fig. 2

І попри 7 о шт Е - и или пи - пита лю Ге) п т-And despite 7 o'clock E - и or пи - I ask Ge) p t-

Фіг. ЗFig. WITH

Claims (1)

Формула винаходу з Теплоутилізаційна теплонасосна установка для теплопостачання, що містить сполучені між собою системою трубопроводів стояк побутових стоків, лежак побутових стоків, теплообмінник гарячої води, тепловий насос, с б б б б "з циркуляційні насоси і бак-акумулятор гарячої води, яка відрізняється тим, що вона додатково забезпечена баком-акумулятором побутових стоків, в якому розміщений теплообмінник побутових стоків. - 45 Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних мікросхем", 2005, М 7, 15.07.2005. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і (Се) науки України. -І ще 50 Со 60 б5The formula of the invention is a Heat utilization heat pump installation for heat supply, which contains a household waste riser, a household waste bed, a hot water heat exchanger, a heat pump, s b b b b "z circulation pumps and a hot water tank-accumulator connected to each other by a system of pipelines, which is distinguished by , that it is additionally equipped with a household sewage storage tank, in which a domestic sewage heat exchanger is placed. - 45 Official Bulletin "Industrial Property". Book 1 "Inventions, useful models, topographies of integrated microcircuits", 2005, M 7, 15.07.2005. State Department of Intellectual Property of the Ministry of Education and Science of Ukraine - And another 50 So 60 b5