Теплонасосная установка воздушного отопления, охлаждения помещения и горячего водоснабжения

 

Изобретение относится к холодильной технике, а более конкретно к парокомпрессионным теплонасосным установкам комбинированного получения холода и тепла. Цель изобретения - повышение надежности и удешевление конструкции теплонасосной установки путем исключения запорных вентилей в холодильном контуре. Для этого дросселирующее устройство холодильного контура теплонасосной установки выполнено в виде трех капиллярных трубок 10 - 12, с одинаковым гидравлическим сопротивлением, три конца которых соединены в одну общую точку, а три других конца соединены соответственно с наружным и внутренним воздушными теплообменниками 1 и 13 и выходным патрубком хладагента теплообменника 8 хладагент-вода, к выходному патрубку хладагента которого и одному из патрубков второй пары противоположных патрубков четырехходового вентиля 3 (не соединяющихся между собой ни в одном из его положений), второй патрубок этой пары соединен с всасывающим патрубком компрессора 4, подключен одной из пар противоположных патрубков четырехходовой вентиль 5, один из второй пары противоположных патрубков которого заглушен, а другой соединен с нагнетательным патрубком компрессора 4, при этом вторая пара противоположных патрубков черырехходового винтеля 3 соединена с последовательно соединенными наружным воздушным теплообменником 1, дросселирующим устройством и внутренним воздушным теплообменником 13. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 25 В 13 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

RO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4249571/23-06 (22) 26.05.87 (46) 30.01.90. Бюл. № 4 (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт электротермического оборудования (72) И. Ю. Долгов и В. А. Костылев (53) 621.57 (088.8) (56) Заявка ЕПВ (ЕР) № 0151493, кл. F 25 В 13/00, опублик. 1986.

„„SU „„1539478

2 (54) ТЕПЛОНАСОСНАЯ УСТАНОВКА ВОЗДУШНОГО ОТОПЛЕНИЯ, ОХЛАЖДЕНИЯ ПОМЕЩЕНИЯ И ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к холодильной технике, а более конкретно к парокомпрессионным теплонасосным установкам комбинированного получения холода и тепла. Цель изобретения — повышение надежности и уде шевление конструкции теплонасосной установки путем исключения запорных вентилей

1539478

3 в холодильном контуре. Для этого дросселирующее устройство холодильного контура теплонасосной установки выполнено в виде трех капиллярных трубок 10 — 12 с одинаковым гидравлическим сопротивлением, три конца которых соединены в одну общую точку, а три других конца соединены соответственно с наружным и внутренним воздушными теплообменниками 1 и 13 и выходным патрубком хладагента теплообменника

8 хладагент-вода, к выходному патрубку хладагента которого и одному из патрубков второй пары противоположных патрубков четырехходового вентиля 3 (не соединяюИзобретение относится к холодильной технике, а именно к установкам охлаждения (кондиционирования) воздуха помещеHHH и к комбинированным теплонасосным установкам комплексного получения тепла и холода.

Цель изобретения — удешевление конструкции и повышение надежности теплонасосной установки отопления, охлаждения и горячего водоснабжения путем исключения запорных вентилей в холодильном контуре.

На чертеже изображена схема предложенной теплонасосной установки.

Теплонасосная установка содержит наружный воздушный теплообменник 1 с вентилятором 2, четырехходовой вентиль 3, обеспечиваюгций переключение с режима охлаждения (кондиционирование) на режим воздушного отопления, компрессор 4, дополнительно включенный четырехходовый вентиль 5, обеспечивающий включение режимов водонагрева с одновременным охлаждением (кондиционированием) воздуха или с трансформацией теплоты наружного воздуха, емкостной теплоизолированный водонагреватель 6 с теплоизолированным трубопроводом 7 нагретой воды, теплоизолированный теплообменник 8 хладагент-вода водо на грева, теплоизоли рова нный трубопровод 9 нагреваемой воды, симметричные капиллярные трубки !Π— 12 дросселирующего устройства, внутренний теплообменник 13 с вентилятором 14, блок 15 автоматического управления.

Теплонасосная установка работает следующим образом.

В режиме охлаждения воздуха помещения (кондиционирования), когда четырехходовый вентиль 3 находится в положении, показанном на чертеже сплошными линиями, а необходимость в водонагреве отсутствует (температура воды в водонагревателе достигла номинальной величины), блок

15 автоматического управления обеспечивает отключение контура теплообменника 8 водонагрева, при этом дополнительный че4 щихся между собой ни в одном из его положений), второй патрубок этой пары соединен с всасывающим патрубком компрессора 4, подключен одной из.,пар противоположных патрубков четырехходовой вентиль 5, один из второй пары противоположных патрубков которого заглушен, а другой соединен с нагнетательным патрубком компрессора 4, при этом вторая пара противоположных патрубков четырехходового вентиля 3 соединена с последовательно соединенными наружным возду шным теплообмен ником !, дросселирующим устройством и внутренним воздушным теплообменником 13. 1 ил. тырехходовый вентиль 5 находится в положении, показанном на чертеже сплошными линиями. В этом режиме хладагент подается через капиллярные трубки 11 и 12 во внутренний теплообменник 13 в капельножидком состоянии и кипит в нем при низкой температуре, воспринимая теплоту воздуха помещения, затем через четырехходовый вентиль всасывается и сжимается ком25 прессором 4 с повышением температуры и из нагнетательного патрубка компрессора подается через четырехходовой вентиль 5 и четырехходовой вентиль 3 в наружный теплообменник !, где конденсируется и охлаждается до требуемой температуры. Таким

З0 образом, этот режим работы аналогичен работе обычного воздушного кондиционера (холодильника). Путь потока хладагента в схеме теплонасосной установки в рассмотренном режиме работы показан на чертеже сплошными линиями.

В режиме воздушного отопления четырехходовой вентиль 3 находится в положении, показанном на чертеже штриховыми линиями, а четырехходовой вентиль 5 в положении, показанном на чертеже сплош40 ными линиями, обеспечивающем отключение контура теплообменника 8 водонагрева.

При этом хладагент через капиллярные трубки 11, 12 подается в наружный теплообменник в капельно-жидком состоянии и кипит в нем при низкой температуре, вос45 принимая теплоту наружного воздуха, затем через четырехходовой вентиль 3 всасывается и сжимается компрессором 4 с повышением температуры и с нагнетательного патрубка компрессора подается через

50 четырехходовой вентиль 5 и четырехходовой вентиль 3 во внутренний теплообменник 13, где конденсируется и охлаждается, отдавая теплоту нагреваемому воздуху помещения. Путь потока хладагента в схеме теплонасосной установки с рассмотренном режиме работы показан штриховыми линиями.

В режиме водонагрева с трансформацией теплоты воздуха помещения четырехходовой вентиль 3 находится в положении, показанном сплошными линиями, а дополнительный четырехходовой вентиль 5 в положении, показанном штриховыми линиями, при этом контур наружного воздушного теплообменника 1 оказывается отключенным, а контур теплообменника водонагрева 8 — включенным. В этом режиме хладагент подается через капиллярные трубки 10, 12 во внутренний теплообменник 13 в капельно-жидком состоянии, где кипит при низкой температуре, воспринимая теплоту воздуха помещения (охлаждая помещение), затем через через четырехходовой вентиль 3 всасывается и сжимается компрессором 4 с повышением температуры и с нагнетательного патрубка компрессора подается через четыреххоНоВоН вентиль 5 в теплообменник 8 водонагрева, где конденсируется и охлаждается, отдавая теплоту нагреваемой воде, т. е. этот режим фактически является режимом кондиционирования помещения с утилизацией теплоты конденсации кондиционера для целей водонагрева. Путь потока хладагента в схеме теплонасосной установки в рассмотренном режиме работы показан на чертеже штрихпунктирными линиями.

В режиме водонагрева с трансформацией теплоты наружного воздуха четырехходовой вентиль 3 находится в положении, показанном на чертеже штриховыми линиями, четырехходовой вентиль 5 — в положении, показанном на фиг. 1 и 2 штриховыми линиями, при этом контур внутреннего воздушного теплообменника 13 отключен, а контур теплообменника водонагрева 8 включен. В этом режиме хладагент через калиллярные трубки 10, 11 подается в наружный теплообменник 1 в капельно-жидком состоянии и кипит в нем при низкой температуре, воспринимая теплоту наружного воздуха, затем через четырехходовой вентиль 3 всасывается и сжимается компрессором 4 с повышением температуры и с нагнетательного патрубка компрессора подается через четырехходовой вентиль 5 в теплообменник 8 водонагрева, где конденсируется и охлаждается, отдавая теплоту нагреваемой воде. Путь потока хладагента в схеме теплонасосной установки в рассмотренном режиме показан на чертеже штрихкрестовыми линиями.

5 Технико-экономические преимущества изобретения состоят в том, что оно позволяет снизить затраты на теплонасосную установку воздушного охлаждения, отопления и водонагрева и повысить ее надежность

10 за счет исключения в холодильном контуре трех запорных вентилей.

Формула изобретения

Теплонасосная установка воздушного отопления, охлаждения помещения и горя 5 чего водоснабжения, содержащая холодильный контур, включающий компрессор и последовательно соединенные наружный воздушный теплообменник, дросселирующее устройство, внутренний воздушный теплооб2О менник, четырехходовой вентиль одной пары противоположных несоединяющихся между собой патрубков, соединенный с наруihным и внутренним воздушными теплообменниками, и емкостной водонагреватель с теплообменником хладагент-вода, отличающая25 ся тем, что, с целью удешевления конструкции и повышения надежности путем исключения запорных вентилей в холодильном контуре, дросселирующее устройство выполнего B виде трех капиллярных трубок, три конца которых соединены в одну общую точку, а три других конца соединены соответственно с наружным, внутренним воздушными теплообменниками и с выходным патрубком хладагента теплообменника хладагент-вода емкостного водонагревателя, к выходному патрубку хладагента которого и к одному из патрубков второй пары противоположных патрубков четырехходового вентиля, второй патрубок этой пары соединен с всасывающим патрубком компрессора, подключен одной из пар противоположных

40 патрубков дополнительно включенный четырехходовой вентиль, один из второй пары противоположных патрубков которого герметично заглушен, а другой соединен с нагнетающим патрубком компрессора.

Составитель A. Симоненко

Редактор М. Келемеш Техред И. Верее Корректор В. Кабаний

Заказ 205 Тираж 443 Поди нснос

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям нрн ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4 5

Производственно-издательский комбинат «Патент», r. Ужгород. xë. Гагарина, IOI