Способ работы теплового насоса


F25B1 - Холодильные машины, установки или системы; комбинированные системы для нагрева и охлаждения; системы с тепловыми насосами (теплопередающие, теплообменные или теплоаккумулирующие материалы, например хладагенты, или материалы для получения тепла или холода посредством химических реакций иных, чем горение, C09K 5/00; насосы, компрессоры F04; применение тепловых насосов для отопления жилых и других зданий или для горячего водоснабжения F24D; кондиционирование, увлажнение воздуха F24F; нагреватели текучей среды с тепловыми насосами F24H)

Владельцы патента RU 2354897:

Общество с ограниченной ответственностью "Новые Технологии" (RU)

Способ работы теплового насоса может быть использован в холодильной технике и в теплонасосных устройствах для снабжения потребителя теплом и холодом. Проблемами, решаемыми данным изобретением, являются повышение эффективных показателей теплового насоса. Указанные технические проблемы решаются способом работы теплового насоса, включающим последовательно осуществляемые процессы сжатия и расширения рабочего тела с переходом его из камеры сжатия в камеру расширения и обратно с отводом тепла после процесса сжатия и подводом тепла после процесса расширения, причем соответствие величины давления в конце процесса расширения величине давления в начале процесса сжатия поддерживают путем подачи в камеру расширения дополнительного рабочего тела, в котором процесс расширения производят, по меньшей мере, в двух камерах расширения, а подачу дополнительного рабочего тела в камеры расширения осуществляют путем перехода его непосредственно из одной камеры расширения в другую. 1 ил.

 

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано в теплонасосных устройствах для снабжения потребителя теплом и холодом.

Известен способ работы тепловой машины (Патент РФ №2077004, F03G), включающий последовательно осуществляемые процессы сжатия и расширения рабочего тела с переходом его из камеры сжатия в камеру расширения и обратно с отводом тепла после процесса сжатия и подводом тепла после процесса расширения, причем соответствие величины давления в конце процесса расширения величине давления в начале процесса сжатия поддерживают путем подачи в камеру расширения дополнительного рабочего тела

Недостатком данного способа является то, что дополнительное рабочее тело проходит через теплообменник с низким температурным потенциалом, в котором к нему подводится теплота. Это повышает температуру рабочего тела на входе в теплообменник с низким температурным потенциалом, а следовательно, уменьшает перепад температур между рабочим телом и теплоносителем и увеличивает массовый расход рабочего тела через теплообменник. В результате увеличиваются термические и газодинамические потери в теплообменнике и снижается эффективность тепловой машины, причем эти потери возрастают с увеличением отношения температур в теплообменниках, так как при этом увеличивается количество дополнительного рабочего тела.

Проблемами, решаемыми данным изобретением, являются повышение эффективных показателей теплового насоса.

Указанные технические проблемы решаются способом работы теплового насоса, включающим последовательно осуществляемые процессы сжатия и расширения рабочего тела с переходом его из камеры сжатия в камеру расширения и обратно с отводом тепла после процесса сжатия и подводом тепла после процесса расширения, причем соответствие величины давления в конце процесса расширения величине давления в начале процесса сжатия поддерживают путем подачи в камеру расширения дополнительного рабочего тела, отличающимся тем, что процесс расширения производят по меньшей мере в двух камерах расширения, а подачу дополнительного рабочего тела в камеры расширения осуществляют путем перехода его непосредственно из одной камеры расширения в другую.

Изобретение поясняется чертежом, где изображена схема теплового насоса.

Способ работы теплового насоса осуществляется следующим образом.

Рабочее тело сжимается в камере 1 сжатия. После сжатия рабочее тело переходит поочередно в камеры 2 и 3 расширения через автоклапан 4, теплообменник 5, регенератор 6 и управляемые клапаны 7 и 8. После процесса расширения рабочее тело переходит в камеру 1 сжатия через управляемые клапаны 9 и 10, теплообменник 11, регенератор 6 и автоклапан 12. Объем теплообменников значительно больше объемов камер сжатия и расширения и давление в них в процессе работы изменяется незначительно. Следовательно, количество камер расширения не зависит от количества камер сжатия. Камеры 2 и 3 расширения работают в противофазе, то есть окончание процесса расширения в камере 2 расширения совпадает по времени с выпуском рабочего тела из камеры 3 расширения. Соотношение между максимальными объемами камеры 1 сжатия и камер 2 и 3 расширения установлено из учета минимального отношения температур в начале процесса сжатия и в конце процесса расширения. При увеличении отношения температур максимальный объем камер 2 и 3 расширения становится больше объема рабочего тела в конце процесса расширения и рабочее тело переходит из одной камеры расширения в другую через автоклапаны 13 и 14 при давлении, соответствующем давлению рабочего тела в начале процесса сжатия, исключая таким образом скачки давления при подсоединении камеры расширения к теплообменникам. Таким образом, дополнительное рабочее тело переходит непосредственно из одной камеры в другую с минимальными газодинамическими потерями, а рабочее тело после расширения поступает в теплообменник при температуре, равной его температуре в конце процесса расширения, то есть при максимально возможном перепаде температур между рабочим телом и теплоносителем, что повышает КПД теплообменника. Все это повышает эффективные показатели теплового насоса.

Способ работы теплового насоса, включающий последовательно осуществляемые процессы сжатия и расширения рабочего тела с переходом его из камеры сжатия в камеру расширения и обратно с отводом тепла после процесса сжатия и подводом тепла после процесса расширения, причем соответствие величины давления в конце процесса расширения величине давления в начале процесса сжатия поддерживают путем подачи в камеру расширения дополнительного рабочего тела, отличающийся тем, что процесс расширения производят, по меньшей мере, в двух камерах расширения, а подачу дополнительного рабочего тела в камеры расширения осуществляют путем перехода его непосредственно из одной камеры расширения в другую.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к акустическим способам тепломассоэнергообмена жидких, газовых, газожидкостных смесей, взвесей и дисперсий. .

Изобретение относится к вихревым аппаратам и может применяться для получения холода и тепла и очистки газовых смесей от конденсирующихся примесей. .

Изобретение относится к теплофизике, газодинамике, энергетике и касается способа вихревого энергоразделения потока газа. .

Изобретение относится к энергомашиностроению и может быть использовано в холодильной и в микрокриогенной технике. .

Изобретение относится к теплофизике, газодинамике, энергетике и касается способа энергоразделения потока газа с помощью вихревой закрутки. .

Изобретение относится к промышленной теплотехнике, в частности к созданию холодильно-нагревательных аппаратов для разделения газового потока на холодную и горячую части.

Изобретение относится к области конструкции вихревых труб, предназначенных для получения холодных и/или горячих потоков газа. .

Изобретение относится к области устройства и работы вихревых труб, предназначенных для получения горячих или холодных потоков газа. .

Изобретение относится к холодильной и криогенной технике и может быть использовано для получения холода в пищевой, химической, газовой промышленности, медицине, радиоэлектронике и других отраслях народного хозяйства.

Изобретение относится к охлаждающему устройству. .

Изобретение относится к холодильному отделению, холодильнику, содержащему его, и способу управления им. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в охлаждающих устройствах. .

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха. .

Изобретение относится к способу и устройству для управления работой компрессора холодильника. .

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано в химической, нефте- и газоперерабатывающей промышленности. .

Изобретение относится к холодильной технике, в частности к холодильным установкам, и может использоваться в транспортных системах кондиционирования воздуха с центробежными компрессорами.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам для предотвращения попадания влажного пара в цилиндры компрессоров, применяемых для повышения давления в трубопроводах природного газа на газоперерабатывающих заводах.

Изобретение относится к холодильной технике, в частности к защите холодильного поршневого компрессора от гидравлического удара через автоматическую защиту компрессора от влажного хода.

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано в холодильных системах, системах кондиционирования воздуха и жизнеобеспечения. .

Изобретение относится к бытовой холодильной технике. .
Наверх