Устройство поддержания температурного режима потребителя и способ его работы


F25B1/00 - 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 2690996:

Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Лианозовский электромеханический завод" (RU)

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к системам регулирования теплового режима различных установок. Устройство поддержания температурного режима потребителя содержит первый и второй контуры циркуляции охлаждающей жидкости, контур холодильной машины. Причем первый контур включает в себя насос (1) первого контура циркуляции охлаждающей жидкости, выход которого соединен через испаритель (2) с потребителем (3), выход которого соединен со входом насоса (1) через по меньшей мере один жидкостно-воздушный теплообменник (4), выполненный с возможностью охлаждения потоком воздуха от по меньшей мере одного вентилятора (7), а также два датчика температуры (9, 10), установленные на входе и выходе из потребителя (3). Два запорных элемента (5, 6), один (5) из которых установлен на линии подачи охлаждающей жидкости в насос 1 первого контура через по меньшей мере один жидкостно-воздушный теплообменник 4, а другой (6) - на линии, соединяющей выход потребителя (3) с входом насоса (1) и параллельной линии подачи охлаждающей жидкости через по меньшей мере один жидкостно-воздушный теплообменник 4. Второй контур включает в себя насос (11) второго контура, выход которого соединен через конденсатор (12) со входом по меньшей мере одного жидкостно-воздушного теплообменника (4), выход которого соединен с насосом (11) второго контура циркуляции охлаждающей жидкости. Контур холодильной машины включает в себя компрессор (8), выход которого соединен через конденсатор (12) и дроссель (17) холодильной машины с испарителем (2), выход которого, в свою очередь, соединен со входом компрессора (8), байпасную магистраль с краном (14), соединяющую выход компрессора (8) с испарителем (2) в обход конденсатора (12). Кран (14) выполнен с возможностью регулирования количества хладагента, проходящего через байпасную магистраль холодильной машины, и два датчика температуры (15, 16), один (15) из которых расположен на входе в испаритель (2), а другой - на выходе из конденсатора (12). Также раскрыт способ работы устройства поддержания температурного режима. Технический результат заключается в улучшении поддержания рабочей температуры потребителя тепла в заданных пределах, за счет обеспечения предварительного подогрева потребителя и вывода его на рабочий режим при отрицательных температурах. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к системам регулирования теплового режима различных установок.

Известно устройство для охлаждения радиоэлектронной аппаратуры (АС №1277441, опубл. 15.12.86 г.), содержащее замкнутый контур системы циркуляции теплоносителя, включающий испаритель теплообменника, входной трубопровод которого соединен через переключающие вентили и соединительные трубопроводы с выходом бака теплоносителя и с одним из тепловых разъемов блока радиоэлектронной аппаратуры соответственно, а выходной трубопровод - с линией всасывания циркуляционного насоса, линия нагнетания которого соединена с другим тепловым разъемом блока радиоэлектронной аппаратуры и через соответствующие переключающие вентили и соединительные трубопроводы с входом бака теплоносителя, и замкнутый контур компрессионной холодильной системы, включающий компрессор с перепускной линией всасывания» конденсатор теплообменника, выходной трубопровод которого соединен через соответствующие переключающие, вентили и соединительные трубопроводы с ресивером, соединенным с терморегулирующим вентилем, при этом с целью повышения надежности в работе, снижения энергозатрат и расширения эксплуатационных возможностей путем расширения эксплуатационного диапазона температур окружающей среды, входной трубопровод конденсатора теплообменника контура компрессионной холодильной системы соединен с перепускной линией всасывания компрессора и с входным трубопроводом испарителя теплообменника контура циркуляции теплоносителя, а выходной трубопровод конденсатора теплообменника - с выходным трубопроводом испарителя теплообменника контура системы циркуляции теплоносителя.

Известна система охлаждения электронных устройств (US 2007227710 (А1), опубл. 04.10.2004), содержащая жидкостной контур циркуляции охлаждающей жидкости, насос, контур холодильной машины, содержащей компрессор, дроссель и испаритель. При этом, модуль жидкостного охлаждения подключается к серверу для обеспечения отказоустойчивого охлаждения на сервере при сбое системы охлаждения, подключенной к серверу.

Также известна система обеспечения тепловых режимов радиоэлектронной аппаратуры (патент РФ №2307295. опубл. 27.09.2007, выбранный в качестве прототипа), содержащая насосную установку, теплообменник, вентилятор охлаждения теплообменника, вентилятор циркуляционный и холодильную машину, а также трубопроводы контура жидкостного охлаждения и воздуховоды, причем насосная установка, конденсатор холодильной машины, охлаждаемая мощная РЭА и теплообменник последовательно соединены трубопроводами в замкнутый контур жидкостного охлаждения, теплообменник со своим вентилятором охлаждения соединен воздуховодами, а вентилятор циркуляционный, испаритель холодильной машины и охлаждаемая маломощная РЭА последовательно соединены воздуховодами в замкнутый контур воздушного охлаждения.

Недостатками приведенных выше аналогов являются отсутствие возможности подогрева потребителя до температуры, при которой возможна его эксплуатация. Кроме того, приведенные аналоги не обеспечивают высокую точность поддержания температуры потребителя.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является устранение указанных выше недостатков прототипа.

Технический результат заключается в улучшении поддержания рабочей температуры потребителя тепла в заданных пределах, за счет обеспечения предварительного подогрева потребителя и вывода его на рабочий режим при отрицательных температурах.

Технический результат достигается за счет устройства поддержания температурного режима потребителя, содержащее первый и второй контуры циркуляции охлаждающей жидкости, контур холодильной машины, причем первый контур включает в себя насос (1) первого контура циркуляции охлаждающей жидкости, выход которого соединен через испаритель (2) с потребителем (3), выход которого соединен со входом насоса (1) через по меньшей мере один жидкостно-воздушный теплообменник (4), выполненный с возможностью охлаждения потоком воздуха от по меньшей мере одного вентилятора (7), а также два датчика температуры (9, 10), установленные на входе и выходе из потребителя (3), позволяющие повысить точность поддержания теплового режима устройства, и два запорных элемента (5, 6), один (5) из которых установлен на линии подачи охлаждающей жидкости в насос 1 первого контура через по меньшей мере один жидкостно-воздушный теплообменник 4, а другой (6) - на линии, соединяющей выход потребителя (3) с входом насоса (1) и параллельной линии подачи охлаждающей жидкости через по меньшей мере один жидкостно-воздушный теплообменник 4, второй контур включает в себя насос (11) второго контура, выход которого соединен через конденсатор (12) со входом по меньшей мере одного жидкостно-воздушного теплообменника (4), выход которого соединен с насосом (11) второго контура циркуляции охлаждающей жидкости, контур холодильной машины включает в себя компрессор (8), выход которого соединен через конденсатор (12) и дроссель (17) холодильной машины с испарителем (2), выход которого, в свою очередь, соединен со входом компрессора (8), байпасную магистраль с краном (14), соединяющую выход компрессора (8) с испарителем (2) в обход конденсатора (12), при этом кран (14) выполнен с возможностью регулирования количества хладагента, проходящего через байпасную магистраль холодильной машины, и два датчика температуры (15, 16), один (15) из которых расположен на входе в испаритель (2), а другой - на выходе из конденсатора (12). На компрессоре (8) холодильной машины установлен нагревательный элемент (13), выполненный с возможностью подогрева масла в компрессоре (8) что позволяет повысить скорость выхода на необходимый рабочий режим компрессора (8). Дополнительно содержит блок управления. Датчики температуры (9, 10, 15 и 16) первого контура циркуляции охлаждающей жидкости и контура холодильной машины соединены с блоком управления, который выполнен с возможностью регулирования в зависимости от показаний датчиков температуры (9, 10, 15 и 16) работы насосов (1, 11) первого и второго контуров циркуляции охлаждающей жидкости, компрессора (8) холодильной машины, по меньшей мере одного вентилятора (7) и нагревательного элемента (13), а также с возможностью управления положением запорных элементов (5, 6), крана (14) байпасной магистрали холодильной машины и дросселем (17) холодильной машины. В качестве запорных элементов (5, 6) и крана (14) байпасной магистрали холодильной машины применяются электромагнитные клапаны. В качестве охлаждающей жидкости используется тосол.

Кроме того, технический результат достигается способом работы приведенного выше устройства поддержания температурного режима потребителя заключающийся в том, что определяют температуру потребителя (3) по температуре охлаждающей жидкости в первом контуре циркуляции охлаждающей жидкости: -если температура потребителя (3), находится в первом заданном диапазоне температур, то осуществляют запуск насоса (1) первого контура циркуляции охлаждающей жидкости и по меньшей мере одного вентилятора (7), при этом запорный элемент (5), расположенный на линии подачи охлаждающей жидкости в насос (1) первого контура через по меньшей мере один жидкостно-воздушный теплообменник (4), находится в открытом положении, другой запорный элемент (6), расположенный на линии, соединяющей выход потребителя (3) с входом насоса (1) и параллельной линии подачи охлаждающей жидкости через по меньшей мере один жидкостно-воздушный теплообменник (4) - в закрытом, компрессор (8) холодильной машины выключен и, соответственно, теплообменных процессов в испарителе 2 не происходит, а блок управления поддерживает температуру потребителя (3) за счет регулирования температуры жидкостно-воздушного теплообменника путем изменения частоты вращения по меньшей мере одного вентилятора (7), на основании показаний датчиков (9, 10) температуры; -если температура потребителя (3) находится во втором заданном диапазоне температур, то осуществляют запуск насосов (1, 11) первого и второго контуров циркуляции охлаждающей жидкости, по меньшей мере одного вентилятора (7) и компрессора (8) холодильной машины, при этом запорный элемент (5), расположенный на линии подачи охлаждающей жидкости в насос (1) первого контура через по меньшей мере один жидкостно-воздушный теплообменник (4), находится в закрытом положении, а другой запорный элемент (6), расположенный на линии, соединяющей выход потребителя (3) с входом насоса (1) и параллельной линии подачи охлаждающей жидкости через по меньшей мере один жидкостно-воздушный теплообменник (4) - в открытом, при этом тепло, вырабатываемое в контуре холодильной машины, через конденсатор (12) передается во второй контур циркуляции охлаждающей жидкости и через по меньшей мере один жидкостно-воздушный теплообменник (4) сбрасывается в окружающую среду, а блок управления регулирует частоту вращения по меньше мере одного вентилятора (7), -если температура потребителя (3) находится в третьем заданном диапазоне температур, то предварительно осуществляют прогрев компрессора (8) с помощью нагревательного элемента (13), затем осуществляют запуск компрессора (8), при этом регулируют положение крана (14) байпасной магистрали таким образом, чтобы обеспечить заданное давление хладагента на входе в компрессор (8), а после запуска компрессора (8) осуществляется включение насоса (11) второго контура циркуляции охлаждающей жидкости, далее при достижении температуры охлаждающей жидкости во втором контуре заданного значения компрессор (8) и нагревательный элемент (13) выключаются, насос (1) первого контура циркуляции охлаждающей жидкости включается, при этом запорный элемент (5), расположенный на линии подачи охлаждающей жидкости в насос (1) первого контура через по меньшей мере один жидкостно-воздушный теплообменник (4), открыт, другой запорный элемент (6), расположенный на линии, соединяющей выход потребителя (3) с входом насоса (1) и параллельной линии подачи охлаждающей жидкости через по меньшей мере один жидкостно-воздушный теплообменник (4), закрыт, циркуляция охлаждающей жидкости в первом и втором контурах за счет работы насосов (1,11) обеспечивает в по меньшей мере одном жидкостно-воздушном теплообменнике (4) смешение потоков, соответственно, первого и второго контура циркуляции, при этом по меньше мере один вентилятор (7) выключен, при поступлении в потребитель (3) охлаждающей жидкости с заданной температурой, при которой возможна работа потребителя (3), и далее способ работы устройства осуществляют согласно первому заданному диапазону температур.

Первый заданный диапазон температур составляет от -40°С до +15°С.

Второй заданный диапазон температур составляет от +15 до +50°С.

Третий заданный диапазон температур составляет менее -40°С.

На представленной фигуре показана схема устройства поддержания температурного режима потребителя.

1- Насос первого контура циркуляции охлаждающей жидкости;

2- Испаритель;

3- Потребитель тепла;

4- Жидкостно-воздушный теплообменник;

5- Запорный элемент подачи охлаждающей жидкости в насос 1 через жидкостно-воздушный теплообменник 4;

6- Запорный элемент подачи охлаждающей жидкости в насос 1;

7- Вентилятор;

8- Компрессор холодильной машины;

9- Датчик температуры охлаждающей жидкости на входе в потребитель 3 тепла;

10- Датчик температуры охлаждающей жидкости на выходе из потребителя 3 тепла;

11- Насос второго контура циркуляции охлаждающей жидкости;

12- Конденсатор;

13- Нагревательный элемент компрессора холодильной машины,

14- Кран байпасной магистрали холодильной машины;

15- Датчик температуры фреона на входе в испаритель;

16- Датчик температуры фреона на выходе из конденсатора;

17- Дроссель холодильной машины.

Заявленное устройство поддержания температурного режима потребителя содержит первый и второй контур циркуляции охлаждающей жидкости, а также контур холодильной машины.

Первый контур включает в себя насос 1, выход которого соединен через испаритель 2 с потребителем 3. В свою очередь, выход потребителя 3 соединен с входом насоса 1 через по меньшей мере один жидкостно-воздушный теплообменник 4, выполненный с возможностью охлаждения потоком воздуха от по меньшей мере одного вентилятора 7. Первый контур также содержит два датчика температуры 9 и 10, которые установлены на входе и выходе из потребителя 3, и два запорных элемента 5 и 6. Один из запорных элементов 5 установлен на линии подачи охлаждающей жидкости в насос 1 первого контура через по меньшей мере один жидкостно-воздушный теплообменник 4, а другой запорный элемент 6 - на линии, соединяющей выход потребителя 3 с входом насоса 1 и параллельной линии подачи охлаждающей жидкости через по меньшей мере один жидкостно-воздушный теплообменник 4.

Второй контур также включает в себя насос 11. Причем выход насоса 11 второго контура циркуляции охлаждающей жидкости соединен через конденсатор 12 со входом по меньшей мере одного жидкостно-воздушного теплообменника 4. При этом, выход теплообменника 4 также соединен с насосом 11.

Контур холодильной машины включает в себя компрессор 8, выход которого соединен через конденсатор 12 и дроссель 17 холодильной машины с испарителем 2. При этом, выход испарителя 2 соединен со входом компрессора 8. Контур также содержит байпасную магистраль с краном 14 и два датчика температуры 15 и 16. Причем байпасная магистраль соединяет выход компрессора 8 с испарителем в обход конденсатора 12, кран 14 выполнен с возможностью регулирования количества хладагента, которое проходит через байпасную магистраль, один датчик температуры 15 расположен на входе в испаритель 2, а другой - на выходе из конденсатора 12. Кроме того, на компрессоре установлен нагревательный элемент 13 таким образом, чтобы обеспечить подогрев масла в компрессоре 8.

Заявленное устройство также содержит блок управления. При этом датчики температуры 9, 10, 15 и 16 соединены с блоком управления, а сам блок - выполнен с возможностью регулирования, в зависимости от показаний вышеупомянутых датчиков, работы насосов 1 и 11 первого и второго контуров циркуляции охлаждающей жидкости, компрессора 8 холодильной машины, по меньшей мере одного вентилятора 7 и нагревательного элемента 13. Блок управления также выполнен с возможностью управления положением запорных элементов 5 и 6, крана 14 байпасной магистрали холодильной машины и дросселем 17 холодильной машины.

В качестве охлаждающей жидкости может быть использован тосол, а в качестве запорных элементов 5 и 6 и крана 14 байпасной магистрали холодильной машины могут быть применены электромагнитные клапана.

Устройство работает следующим образом.

В зависимости от температуры воздуха на входе в потребитель 3, а равно и температуре потребителя 3, можно выделить три режима работы устройства поддержания теплового режима.

Первый режим работы устройства при температуре потребителя 3 тепла, находящейся в диапазоне от -40°С до +15°С, включает в себя запуск насоса 1 первого контура циркуляции охлаждающей жидкости, который прокачивает охлаждающую жидкость, например, тосол, через испаритель 2 к потребителю 3, которым может являться антенна радиоэлектронной аппаратуры. Из потребителя 3 тепла охлаждающая жидкость подается в жидкостно-воздушный теплообменник 4, где она охлаждается потоком воздуха, обеспечиваемым по меньшей мере одним вентилятором 7. При этом, запорный элемент 5 подачи охлаждающей жидкости в насос 1 через жидкостно-воздушный теплообменник 4 находится в открытом положении, а запорный элемент 6 подачи охлаждающей жидкости в насос 1 закрыт.Далее из жидкостно-воздушного теплообменника 4 охлаждающая жидкость поступает на вход насоса 1. На первом режиме компрессор 8 холодильной машины не работает и, как следствие, в испарителе 2 теплообменных процессов не происходит. Охлаждающая жидкость разогревается в потребителе 3 в соответствии с режимом работы потребителя 3 и поступает в жидкостно-воздушный теплообменник 4 с повышенной температурой. Блок управления (на схеме не показан) управляет частотой вращения по меньшей мере одного вентилятора 7 на основании показаний датчиков 9, 10 температуры охлаждающей жидкости, установленных на входе в потребитель 3 и на выходе из потребителя 3. Таким образом, происходит поддержание теплового режима работы потребителя 3 за счет регулирования температуры охлаждающей жидкости, поступающей в потребитель 3.

Второй режим работы устройства при температуре потребителя 3 тепла, находящейся в диапазоне от +15°С до +50°С, включает в себя запуск насоса 1 первого контура, который прокачивает охлаждающую жидкость, например, тосол, через испаритель 2 к потребителю 3, которым может являться антенна радиоэлектронной аппаратуры. Из потребителя 3 тепла охлаждающая жидкость подается на вход насоса 1. При этом, запорный элемент 5 находится в закрытом положении, а запорный элемент 6 открыт. Также запускается насос 11 второго контура циркуляции охлаждающей жидкости. Насосом 11 второго контура охлаждающая жидкость подается через конденсатор 12 в жидкостно-воздушный теплообменник 4 и возвращается на вход насоса 11 второго контура. По сигналу от блока управления включается по меньшей мере один вентилятор 7. В контуре холодильной машины начинает циркулировать фреон за счет включения компрессора 8 холодильной машины. Таким образом, нагретая охлаждающая жидкость в потребителе 3 прокачивается через испаритель 2, в котором она охлаждается до требуемой температуры за счет теплообмена с фреоном, циркулирующим в контуре холодильной машины, и охлаждающая жидкость подается на вход в потребитель 3. Во втором контуре циркуляции охлаждающей жидкости отбирается тепло, вырабатываемое холодильной машиной, в конденсаторе 12 и далее уже подогретая охлаждающая жидкость подается насосом 11 второго контура в жидкостно-воздушный теплообменник 4, в котором тепло холодильной машины сбрасывается в окружающую среду за счет прохождения потока воздуха, обеспечиваемого по меньшей мере одним вентилятором 7. При этом, частота вращения по меньшей мере одного вентилятора 7 регулируется блоком управления (на схеме не показан). Компрессор 8 холодильной машины создает в испарителе 2 и конденсаторе 12 давления фреона, необходимые, соответственно, для протекания процессов испарения и конденсации. Холод, полученный при испарении фреона, передается в первый контур циркуляции охлаждающей жидкости для охлаждения потребителя 3, а тепло конденсации фреона через второй контур циркуляции охлаждающей жидкости рассеивается в атмосферу жидкостно-воздушным теплообменником 4.

Третий режим работы устройства при температуре потребителя 3 тепла менее -40°С, например, от -50°С до -40°С, включает в себя предварительный подогрев компрессора 8 холодильной машины нагревательным элементом 13 для подогрева масла в компрессоре 8, что обеспечивает возможность запуска компрессора 8 при низких температурах за счет снижения вязкости масла. Включается компрессор 8 холодильной машины, при этом по мере прогрева масла в компрессоре 8, увеличивается частота вращения ротора компрессора 8 до максимальной. Для создания требуемого давления на входе в компрессор 8 часть фреона может проходить через кран 14 байпасной магистрали холодильной машины и поступать обратно в контур холодильной машины в обход конденсатора 12. При этом, байпасная магистраль расположена таким образом, чтобы обеспечить прохождение необходимой части фреона из компрессора 8 минуя конденсатор 12. Далее включается насос 11 второго контура циркуляции охлаждающей жидкости, что обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости во втором контуре через конденсатор 12, где она подогревается и, соответственно, увеличивается температура во втором контуре циркуляции охлаждающей жидкости. При достижении во втором контуре заданной температуры, например, -40°С, компрессор 8 холодильной машины и его нагревательный элемент 13 отключаются, включается насос 1 первого контура, охлаждающая жидкость проходит через испаритель 2 и поступает в потребитель 3 тепла. Далее из потребителя 3 тепла охлаждающая жидкость поступает в жидкостно-воздушный теплообменник 4, в котором потоки охлаждающей жидкости первого и второго контуров смешиваются, при этом запорный элемент 5 открыт, а запорный элемент 6 закрыт, а по меньшей мере один вентилятор 7 выключен. Далее из жидкостно-воздушного теплообменника 4 охлаждающая жидкость поступает на вход насоса 1. Таким образом, первый и второй контуры циркуляции охлаждающей жидкости объединены с возможностью смешения потоков в жидкостно-воздушном теплообменнике 4, обеспечивая прогрев потребителя 3 тепла до температуры, при которой возможна его работа. Устройство поддержания теплового режима переходит на первый режим работы, при котором запорный элемент 5 закрывается, запорный элемент 6 открывается, включается по меньшей мере один вентилятор 7 и выключается насос 11 второго контура циркуляции охлаждающей жидкости.

Приведенные выше режимы работы устройства поддержания теплового режима потребителя 3, а также каждый элемент конструкции устройства в отдельности, направлены на улучшение поддержания рабочей температуры потребителя 3 тепла в заданных пределах, за счет обеспечения предварительного подогрева потребителя и вывода его на рабочий режим при отрицательных температурах.

Кроме того, для обеспечения более точного поддержания теплового режима потребителя 3 тепла, блок управления устройством соединен с датчиками температуры 9, 10, 15, 16, по сигналам с которых блок управления регулирует работу насосов 1, 11, по меньшей мере одного вентилятора 7, работу нагревательного элемента 13 компрессора 8 холодильной машины, работу компрессора 8 холодильной машины, а также управляет запорными элементами 5, 6 и краном 14 байпасной магистрали холодильной машины.

1. Устройство поддержания температурного режима потребителя, содержащее первый и второй контуры циркуляции охлаждающей жидкости, контур холодильной машины, причем первый контур включает в себя насос (1) первого контура циркуляции охлаждающей жидкости, выход которого соединен через испаритель (2) с потребителем (3), выход которого соединен со входом насоса (1) через по меньшей мере один жидкостно-воздушный теплообменник (4), выполненный с возможностью охлаждения потоком воздуха от по меньшей мере одного вентилятора (7), а также два датчика температуры (9, 10), установленные на входе и выходе из потребителя (3), и два запорных элемента (5, 6), один (5) из которых установлен на линии подачи охлаждающей жидкости в насос 1 первого контура через по меньшей мере один жидкостно-воздушный теплообменник 4, а другой (6) - на линии, соединяющей выход потребителя (3) с входом насоса (1) и параллельной линии подачи охлаждающей жидкости через по меньшей мере один жидкостно-воздушный теплообменник 4, второй контур включает в себя насос (11) второго контура, выход которого соединен через конденсатор (12) со входом по меньшей мере одного жидкостно-воздушного теплообменника (4), выход которого соединен с насосом (11) второго контура циркуляции охлаждающей жидкости, контур холодильной машины включает в себя компрессор (8), выход которого соединен через конденсатор (12) и дроссель (17) холодильной машины с испарителем (2), выход которого, в свою очередь, соединен со входом компрессора (8), байпасную магистраль с краном (14), соединяющую выход компрессора (8) с испарителем (2) в обход конденсатора (12), при этом кран (14) выполнен с возможностью регулирования количества хладагента, проходящего через байпасную магистраль холодильной машины, и два датчика температуры (15, 16), один (15) из которых расположен на входе в испаритель (2), а другой - на выходе из конденсатора (12).

2. Устройство по п. 1 отличающееся тем, что на компрессоре (8) холодильной машины установлен нагревательный элемент (13), выполненный с возможностью подогрева масла в компрессоре (8).

3. Устройство по п. 2 отличающееся тем, что дополнительно содержит блок управления.

4. Устройство по п. 3 отличающееся тем, что датчики температуры (9, 10, 15 и 16) первого контура циркуляции охлаждающей жидкости и контура холодильной машины соединены с блоком управления, который выполнен с возможностью регулирования в зависимости от показаний датчиков температуры (9, 10, 15 и 16) работы насосов (1, 11) первого и второго контуров циркуляции охлаждающей жидкости, компрессора (8) холодильной машины, по меньшей мере одного вентилятора (7) и нагревательного элемента (13), а также с возможностью управления положением запорных элементов (5, 6), крана (14) байпасной магистрали холодильной машины и дросселем (17) холодильной машины.

5. Устройство по п. 4 отличающееся тем, что в качестве запорных элементов (5, 6) и крана (14) байпасной магистрали холодильной машины применяются электромагнитные клапаны.

6. Устройство по п. 5 отличающееся тем, что в качестве охлаждающей жидкости используется тосол.

7. Способ работы устройства поддержания температурного режима потребителя заключающийся в том, что определяют температуру потребителя (3) по температуре охлаждающей жидкости в первом контуре циркуляции охлаждающей жидкости:

- если температура потребителя (3), находится в первом заданном диапазоне температур, то осуществляют запуск насоса (1) первого контура циркуляции охлаждающей жидкости и по меньшей мере одного вентилятора (7), при этом запорный элемент (5), расположенный на линии подачи охлаждающей жидкости в насос (1) первого контура через по меньшей мере один жидкостно-воздушный теплообменник (4), находится в открытом положении, другой запорный элемент (6), расположенный на линии, соединяющей выход потребителя (3) с входом насоса (1) и параллельной линии подачи охлаждающей жидкости через по меньшей мере один жидкостно-воздушный теплообменник (4) - в закрытом, компрессор (8) холодильной машины выключен и, соответственно, теплообменных процессов в испарителе 2 не происходит, а блок управления поддерживает температуру потребителя (3) за счет регулирования температуры жидкостно-воздушного теплообменника путем изменения частоты вращения по меньшей мере одного вентилятора (7), на основании показаний датчиков (9, 10) температуры;

- если температура потребителя (3) находится во втором заданном диапазоне температур, то осуществляют запуск насосов (1, 11) первого и второго контуров циркуляции охлаждающей жидкости, по меньшей мере одного вентилятора (7) и компрессора (8) холодильной машины, при этом запорный элемент (5), расположенный на линии подачи охлаждающей жидкости в насос (1) первого контура через по меньшей мере один жидкостно-воздушный теплообменник (4), находится в закрытом положении, а другой запорный элемент (6), расположенный на линии, соединяющей выход потребителя (3) с входом насоса (1) и параллельной линии подачи охлаждающей жидкости через по меньшей мере один жидкостно-воздушный теплообменник (4) - в открытом, при этом тепло, вырабатываемое в контуре холодильной машины, через конденсатор (12) передается во второй контур циркуляции охлаждающей жидкости и через по меньшей мере один жидкостно-воздушный теплообменник (4) сбрасывается в окружающую среду, а блок управления регулирует частоту вращения по меньше мере одного вентилятора (7),

- если температура потребителя (3) находится в третьем заданном диапазоне температур, то предварительно осуществляют прогрев компрессора (8) с помощью нагревательного элемента (13), затем осуществляют запуск компрессора (8), при этом регулируют положение крана (14) байпасной магистрали таким образом, чтобы обеспечить заданное давление хладагента на входе в компрессор (8), а после запуска компрессора (8) осуществляется включение насоса (11) второго контура циркуляции охлаждающей жидкости, далее при достижении температуры охлаждающей жидкости во втором контуре заданного значения компрессор (8) и нагревательный элемент (13) выключаются, насос (1) первого контура циркуляции охлаждающей жидкости включается, при этом запорный элемент (5), расположенный на линии подачи охлаждающей жидкости в насос (1) первого контура через по меньшей мере один жидкостно-воздушный теплообменник (4), открыт, другой запорный элемент (6), расположенный на линии, соединяющей выход потребителя (3) с входом насоса (1) и параллельной линии подачи охлаждающей жидкости через по меньшей мере один жидкостно-воздушный теплообменник (4), закрыт, циркуляция охлаждающей жидкости в первом и втором контурах за счет работы насосов (1, 11) обеспечивает в по меньшей мере одном жидкостно-воздушном теплообменнике (4) смешение потоков, соответственно, первого и второго контура циркуляции, при этом по меньше мере один вентилятор (7) выключен, при поступлении в потребитель (3) охлаждающей жидкости с заданной температурой, при которой возможна работа потребителя (3), и далее способ работы устройства осуществляют согласно первому заданному диапазону температур.

8. Способ по п. 7 отличающееся тем, что первый заданный диапазон температур составляет от -40°С до +15°С.

9. Способ по п. 7 отличающийся тем, что второй заданный диапазон температур составляет от +15 до +50°С.

10. Способ по п. 7 отличающийся тем, что третий заданный диапазон температур составляет менее -40°С.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу получения сжатой и, по меньшей мере, частично сконденсированной смеси углеводородов. Способ включает: обеспечение смеси углеводородов в паровой фазе и пропускание указанной смеси углеводородов через входной газоочиститель, содержащий входную ёмкость, посредством которой из входного газоочистителя отводятся пары углеводородов; транспортирование паров, поступающих из входного газоочистителя, через приемный газоочиститель компрессора, содержащий всасывающую ёмкость, посредством которой из приемного газоочистителя компрессора отводят поток паров, поступающих в компрессор; cжатие поступающего в компрессор парообразного потока в агрегате, образованном из одного или большего числа компрессоров, с получением более высокого давления и образованием при этом сжатого парообразного выходящего потока; уменьшение перегрева сжатого парообразного выходящего потока в системе для уменьшения перегрева, содержащей теплообменник-пароохладитель, включающее приведение, по меньшей мере, части сжатого парообразного выходящего потока в косвенный контакт с теплообменом с потоком из окружающей среды в теплообменнике- пароохладителе, что позволяет передавать теплоту от сжатого парообразного выходящего потока потоку из окружающей среды с получением в результате из сжатого парообразного выходящего потока охлажденного потока перегретых паров углеводородов, причем система для уменьшения перегрева снабжена регулятором температуры, который функционально связан с клапаном регулирования температуры для изменения степени открытия клапана в зависимости от температуры потока перегретых паров углеводородов; транспортирование, по меньшей мере, части охлажденного потока перегретых паров углеводородов из системы уменьшения перегрева в конденсатор через выходной трубопровод пароохладителя и дополнительное охлаждение части охлажденного перегретого потока углеводородов в указанном конденсаторе с помощью косвенного теплообмена указанной части охлажденного перегретого потока углеводородов с охлаждающим потоком, при этом указанную часть охлажденного перегретого потока углеводородов, по меньшей мере, частично конденсируют с образованием сжатой и, по меньшей мере, частично сконденсированной смеси углеводородов; отделение от охлажденного перегретого потока углеводородов, проходящего через выходной трубопровод пароохладителя, рециркуляционной части с образованием рециркуляционного потока с определенным расходом на рециркуляцию, поступающего из выходного трубопровода пароохладителя в агрегат, состоящий из одного или большего количества компрессоров, через барабан-сепаратор для противопомпажной рециркуляции, клапан противопомпажной рециркуляции и приемный газоочиститель компрессора, при этом расход на рециркуляцию регулируется с помощью клапана противопомпажной рециркуляции, и извлечение жидких компонентов из рециркуляционной части охлажденного перегретого потока углеводородов и отвод через выпускной патрубок для жидкости, имеющийся в барабане-сепараторе противопомпажной рециркуляции; подачу жидких компонентов, отведенных из рециркуляционной части охлажденного потока перегретых паров углеводородов, во входной газоочиститель.

Изобретение относится к устройствам термостатирования для холодильно-нагревательной установки. Устройство термостатирования для холодильно-нагревательной установки содержит датчик 1 внешней температуры, который установлен снаружи холодильно-нагревательной установки 2, триггер Шмитта 3, вход которого подключен к выходу датчика 1 внешней температуры, коммутатор 4, второй вход которого подключен к выходу термостата 5 холодильно-нагревательной установки 2, установленному в камере 6 для хранения продукта, и первый выход которого подключен к входу компрессора 7 холодильно-нагревательной установки 2, и инвертор 8, вход которого подключен к второму выходу коммутатора 4 и выход которого подключен к входу нагревателя 9, который установлен в камере 6 для хранения продукта холодильно-нагревательной установки 2.

Изобретение относится к холодильной технике. Паровая компрессионная система (1) содержит по меньшей мере две испарительные установки (5a, 5b, 5c), при этом каждая испарительная установка (5a, 5b, 5c) содержит эжекторный агрегат (7a, 7b, 7c), по меньшей мере один испаритель (9a, 9b, 9c) и устройство (8a, 8b, 8c) управления потоком, управляющее потоком холодильного агента к по меньшей мере одному испарителю (9a, 9b, 9c).

Холодильник включает охлаждающую часть для охлаждения объекта посредством теплообмена с хладагентом, детандер-компрессор и линию циркуляции хладагента для циркуляции хладагента через компрессор, детандер и охлаждающую часть.

Изобретение относится к тепловым насосам. Теплонасосная система содержит контур холодильного агента, компрессор, испаритель и контроллер, запрограммированный на размораживание испарителя в первом режиме размораживания.

Холодильное устройство и способ управления температурой холодной воды для него. Управляют холодильным устройством для перехода в теплоизоляционное состояние (S1); определяют температуру воды в баке для воды в холодильном устройстве (S2).

Изобретение относится к технике турбостроения, а именно к устройствам регулирования турбодетандеров, и может быть использовано на газораспределительных станциях для рекуперации энергии сжатого газа и выработки электроэнергии.

Способ управления эжекторным блоком (7) переменной производительности, системы (1) охлаждения. Эжекторный блок (7) содержит два или более эжекторов, расположенных параллельно по текучей среде в канале для холодильного агента.

Изобретение относится к стендам для проведения термодинамических исследований эффективности работы тепловых насосов. Испаритель, компрессор, конденсатор, регулирующий вентиль, теплообменник-охладитель хладагента, установленный между конденсатором и регулирующим вентилем расположены последовательно.

Изобретение относится к холодильной технике. Холодильный контур содержит компрессор, регенератор тепла – теплообменник, сепаратор газ/жидкость, газовый охладитель/конденсатор, расширительный бачок и испаритель с расширительным устройством, соединенным с испарителем выше по потоку.

Изобретение относится к очистке компрессора, который содержит ступень компрессора и который предназначен для сжатия рабочей среды. В ступени компрессора во время операции сжатия рабочей среды используют сухой лед для абразивной очистки узлов ступени компрессора.

Изобретение относится к способу управления эжекторным холодильным контуром (1) с по меньшей мере двумя управляемыми эжекторами (6, 7), соединенными параллельно и содержащими, соответственно, управляемое рабочее сопло (100), первичный входной порт (6а, 7а) высокого давления, образующий вход рабочего сопла (100), вторичный входной порт (6b, 7b) низкого давления и выходной порт (6с, 7с).

Изобретение относится к способу получения сжатой и, по меньшей мере, частично сконденсированной смеси углеводородов. Способ включает: обеспечение смеси углеводородов в паровой фазе и пропускание указанной смеси углеводородов через входной газоочиститель, содержащий входную ёмкость, посредством которой из входного газоочистителя отводятся пары углеводородов; транспортирование паров, поступающих из входного газоочистителя, через приемный газоочиститель компрессора, содержащий всасывающую ёмкость, посредством которой из приемного газоочистителя компрессора отводят поток паров, поступающих в компрессор; cжатие поступающего в компрессор парообразного потока в агрегате, образованном из одного или большего числа компрессоров, с получением более высокого давления и образованием при этом сжатого парообразного выходящего потока; уменьшение перегрева сжатого парообразного выходящего потока в системе для уменьшения перегрева, содержащей теплообменник-пароохладитель, включающее приведение, по меньшей мере, части сжатого парообразного выходящего потока в косвенный контакт с теплообменом с потоком из окружающей среды в теплообменнике- пароохладителе, что позволяет передавать теплоту от сжатого парообразного выходящего потока потоку из окружающей среды с получением в результате из сжатого парообразного выходящего потока охлажденного потока перегретых паров углеводородов, причем система для уменьшения перегрева снабжена регулятором температуры, который функционально связан с клапаном регулирования температуры для изменения степени открытия клапана в зависимости от температуры потока перегретых паров углеводородов; транспортирование, по меньшей мере, части охлажденного потока перегретых паров углеводородов из системы уменьшения перегрева в конденсатор через выходной трубопровод пароохладителя и дополнительное охлаждение части охлажденного перегретого потока углеводородов в указанном конденсаторе с помощью косвенного теплообмена указанной части охлажденного перегретого потока углеводородов с охлаждающим потоком, при этом указанную часть охлажденного перегретого потока углеводородов, по меньшей мере, частично конденсируют с образованием сжатой и, по меньшей мере, частично сконденсированной смеси углеводородов; отделение от охлажденного перегретого потока углеводородов, проходящего через выходной трубопровод пароохладителя, рециркуляционной части с образованием рециркуляционного потока с определенным расходом на рециркуляцию, поступающего из выходного трубопровода пароохладителя в агрегат, состоящий из одного или большего количества компрессоров, через барабан-сепаратор для противопомпажной рециркуляции, клапан противопомпажной рециркуляции и приемный газоочиститель компрессора, при этом расход на рециркуляцию регулируется с помощью клапана противопомпажной рециркуляции, и извлечение жидких компонентов из рециркуляционной части охлажденного перегретого потока углеводородов и отвод через выпускной патрубок для жидкости, имеющийся в барабане-сепараторе противопомпажной рециркуляции; подачу жидких компонентов, отведенных из рециркуляционной части охлажденного потока перегретых паров углеводородов, во входной газоочиститель.

Изобретение относится к впускному питателю (2) для трубчатого испарителя тепловой установки, работающему на двухфазном хладагенте. Испаритель содержит диффузионную решетку (20) и распределитель общей конусной формы с центром на оси (X30), имеющий вершину (34) и основание, закрепленное на диффузионной решетке, направленные соответственно к входной стороне (162) и к выходной стороне питателя (2).

Изобретение относится к холодильной технике. Эжекторный холодильный контур (1) содержит эжекторный контур (3) высокого давления.

Изобретение относится к холодильной технике. Эжекторный холодильный контур (1) содержит эжекторный контур высокого давления (3), содержащий в направлении потока циркулирующего хладагента: теплоотводящий теплообменник/газоохладитель (4), имеющий входную сторону (4а) и выходную сторону (4b); два регулируемых эжектора (6, 7), имеющих разную производительность и подключенных параллельно.

Холодильник включает охлаждающую часть для охлаждения объекта посредством теплообмена с хладагентом, детандер-компрессор и линию циркуляции хладагента для циркуляции хладагента через компрессор, детандер и охлаждающую часть.

Изобретение относится к тепловым насосам. Теплонасосная система содержит контур холодильного агента, компрессор, испаритель и контроллер, запрограммированный на размораживание испарителя в первом режиме размораживания.

Настоящее изобретение относится к воздушному кондиционеру, который использует не азеотропную смесь хладагента. Воздушный кондиционер содержит компрессор, конденсатор, устройство для снижения давления, испаритель и аккумулятор соединены с помощью трубопровода для хладагента, причем холодильный цикл заправлен не азеотропной смесью хладагента и маслом для холодильной машины; контроллер, который управляет степенью открытия устройства для снижения давления; всасывающий трубопровод, который является трубопроводом для хладагента, соединенным между всасывающим отверстием компрессора и аккумулятором, имеющим концевой участок на стороне аккумулятора, выступающий в аккумулятор; первый датчик температуры хладагента, который определяет температуру хладагента, текущего через испаритель; и второй датчик температуры хладагента, который определяет температуру хладагента, текущего через аккумулятор, при этом всасывающий трубопровод включает в себя отверстие для возврата масла, образованное в участке всасывающего трубопровода, расположенном внутри аккумулятора, в положении выше, чем центральный участок аккумулятора, и контроллер выполнен с возможностью такого управления степенью открытия устройства для снижения давления, чтобы сделать значение, полученное посредством вычитания значения, определенного первым датчиком температуры хладагента, из значения, определенного вторым датчиком температуры хладагента, менее чем 0°С, и чтобы сделать степень сухости хладагента, текущего в аккумулятор, менее 1.

Группа изобретений относится к системам, управляемым вычислительными устройствами. Способ для регулирования режима интеллектуального холодильника заключается в том, что получают список пользователей для приема пищи, получают первый ингредиент, используемый в приеме пищи, и период обработки для обработки первого ингредиента в холодильнике согласно списку пользователей, определяют первый момент времени извлечения первого ингредиента из холодильника и регулируют рабочий режим холодильника согласно периоду обработки и первому моменту времени.

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к системам регулирования теплового режима различных установок. Устройство поддержания температурного режима потребителя содержит первый и второй контуры циркуляции охлаждающей жидкости, контур холодильной машины. Причем первый контур включает в себя насос первого контура циркуляции охлаждающей жидкости, выход которого соединен через испаритель с потребителем, выход которого соединен со входом насоса через по меньшей мере один жидкостно-воздушный теплообменник, выполненный с возможностью охлаждения потоком воздуха от по меньшей мере одного вентилятора, а также два датчика температуры, установленные на входе и выходе из потребителя. Два запорных элемента, один из которых установлен на линии подачи охлаждающей жидкости в насос 1 первого контура через по меньшей мере один жидкостно-воздушный теплообменник 4, а другой - на линии, соединяющей выход потребителя с входом насоса и параллельной линии подачи охлаждающей жидкости через по меньшей мере один жидкостно-воздушный теплообменник 4. Второй контур включает в себя насос второго контура, выход которого соединен через конденсатор со входом по меньшей мере одного жидкостно-воздушного теплообменника, выход которого соединен с насосом второго контура циркуляции охлаждающей жидкости. Контур холодильной машины включает в себя компрессор, выход которого соединен через конденсатор и дроссель холодильной машины с испарителем, выход которого, в свою очередь, соединен со входом компрессора, байпасную магистраль с краном, соединяющую выход компрессора с испарителем в обход конденсатора. Кран выполнен с возможностью регулирования количества хладагента, проходящего через байпасную магистраль холодильной машины, и два датчика температуры, один из которых расположен на входе в испаритель, а другой - на выходе из конденсатора. Также раскрыт способ работы устройства поддержания температурного режима. Технический результат заключается в улучшении поддержания рабочей температуры потребителя тепла в заданных пределах, за счет обеспечения предварительного подогрева потребителя и вывода его на рабочий режим при отрицательных температурах. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх