Система для настройки каскада теплового насоса

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для улучшения работы теплонасосных установок на объектах их производства, в проектных бюро, а также на производственных предприятиях холодильного парокомпрессионного оборудования. Система для настройки теплового насоса включает термометры, манометры, ваттметр, емкость-источник, соединенную со стороной теплоносителя с тепловым насосом через его испаритель. Испаритель по стороне хладагента последовательно соединен с компрессором, конденсатором, дроссельным клапаном. Конденсатор по стороне теплоносителя соединен с емкостью-приемником. Дополнительно содержит счетчики теплоты и циркуляционный насос между емкостью-источником и емкостью-приемником, составляющие в совокупности циркуляционный контур. Технический результат изобретения заключается в обеспечении простоты и точности измерения параметров, а также различных режимов работы теплового насоса, характерных для всех распространенных типов источников и приемников за счет возможности в ручном режиме устанавливать различные динамические температуры емкостей, имитирующих приемник и источник. 1 ил.

 

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для улучшения работы теплонасосных установок на объектах их производства, в проектных бюро, а также на производственных предприятиях холодильного парокомпрессионного оборудования.

Известен лабораторный стенд для исследования работы теплового насоса (http://www.rusnauka.com/5_PNW_2010/Tecnic/58925.doc.htm), содержащий термометр сопротивления, насос для перекачки воды, электронагреватели воды, емкость с нагреваемой водой, конденсатор, компрессор, мост сопротивлений, дроссельный вентиль, ресивер, емкость с охлаждаемой водой, испаритель, при этом конденсатор, испаритель, компрессор и дроссельный вентиль представляют из себя тепловой насос.

Недостатками данного лабораторного стенда для исследования работы теплового насоса являются:

- большая погрешность измерений параметров теплового насоса из-за отсутствия необходимого набора измерительных приборов (термометры, манометры, расходомеры), вместо них в схеме предусмотрены термометры сопротивления;

- повышенные эксплуатационные затраты из-за использования электронагревателей воды для нагрева теплоносителя от внешней электрической энергии.

Прототипом изобретения принимается стенд для испытаний теплового насоса (Патент СССР № SU 1416819) состоящий из последовательно установленных компрессора, конденсатора, регулирующего вентиля и испарителя, содержащий первый и второй циркуляционные контуры для теплоносителя с емкостями и насосами, подключенными соответственно к испарителю и конденсатору, с целью снижения энергозатрат дополнительно содержит третий циркуляционный контур для теплоносителя со своими емкостью и насосом, содержащий также теплообменник-охладитель, установленный в тепловом насосе между конденсатором и регулирующим вентилем, причем емкости второго и третьего контуров подключены к емкости первого контура, дополнительно соединенного перед своей емкостью с емкостью второго контура.

Недостатками данного прототипа являются:

- громоздкость схемы, имеющей, четыре контура с теплоносителями и, соответственно, три циркуляционных насоса, большое количество кранов, подводов и отводов потока теплоносителя;

- повышенные эксплуатационные затраты на подогрев воды из внешнего источника, в связи с необходимостью подавать горячий теплоноситель из вне;

- отсутствие счетчиков теплоты, что заставляет прибегать к расчетным методам, чтобы получить расход теплоты в контуре.

Задача изобретения - разработать систему для настойки теплового насоса типа «вода-вода», имеющую одну емкость-приемник и одну емкость-источник, с удобным регулированием температур теплоносителя с помощью скорости циркуляционных насосов и открытием кранов, а также измерением мощности, выдаваемой тепловом насосом.

Технический результат изобретения заключается в простоте и точности измерения за счет использования необходимого набора измерительных приборов - термометры, манометры, расходомеры, ваттметр для измерения мощности компрессора, в снижении стоимости изготовления схемы испытательного стенда для тепловых насосов за счет наличия только трех контуров, и, соответственно, двух циркуляционных насосов, снижение эксплуатационных затрат, так как тепловая энергия в схему испытательного стенда для тепловых насосов поступает за счет работы теплового насоса, а не электронагревателей воды, а так же испытание теплового насоса в различных режимах, характерных для всех распространенных типов источников и приемников за счет возможности в ручном режиме устанавливать различные динамические температуры емкостей, имитирующих приемник и источник.

На чертеже представлена система для настройки теплового насоса, состоящая из емкости-источника 1 соединенной с тепловым насосом 2 через циркуляционный насос 4 теплового насоса 2 с установленными счетчиком теплоты 3 емкости-источника 1, тепловой насос 2 своей испарительной частью помещен в емкость-приемник 5, имеющей в нижней части входной трубопровод от водопровода, а в верхней части счетчик теплоты 6 емкости-приемника 5 и соединенной с емкостью-источником 1 посредством трубопровода с установленным циркуляционным насосом 7 перетока, при этом мощность компрессора (на фиг. не обозначен) теплового насоса 2 фиксируется ваттметром 8, а на «холодной» и «горячей» линиях установлены термометры 9 и манометры 10. Для обеспечения регулирования в циркуляционном насосе 4 и в циркуляционном насосе 7 перетока предусмотрено ступенчатое регулирование скорости, посредством переключения рычагов, стандартно установленных на каждом корпусе циркуляционного насоса 4.

Рассмотрим принцип работы системы для настройки теплового насоса.

Из емкости-источника 1 путем прокачивания теплоносителя при помощи циркуляционного насоса 4 теплового насоса 2 теплота перекачивается в емкость-приемник 5. При этом температура в емкости-источнике 1 будет падать, а в емкости-приемнике 5 увеличиваться. Для того чтобы остановить процесс постоянного падения температуры в емкости-источнике 1 и постоянного роста температуры в емкости-приемнике 5 предусмотрен циркуляционный контур, который посредством циркуляционного насоса перетока 7 возвращает теплоту теплоносителя из емкости-приемника 5 в емкость-источник 1. При этом, регулируя кратность циркуляции, путем управления производительностью насоса 7 перетока с помощью переключения скоростей, выставляется требуемый динамический температурный уровень в емкости-источнике 1 и емкости-приемнике 5, то есть обеспечивается возможность устанавливать различные динамические температуры емкостей, имитирующих приемник и источник, что позволяет настраивать работу теплового насоса 2 в различных режимах, характерных для различных источников и приемников. Для целей получения оптимальных, максимально возможных характеристик теплового насоса 2 обеспечивается имитация температуры источника (емкость-источник 1) и температуры приемника (емкость-приемник 5). Количество тепловой энергии перекаченной из имитируемого источника фиксируется счетчиком теплоты 3 емкости-источника 1, количество теплоты теплоносителя переданное в емкость-приемник 5 фиксируется счетчиком теплоты 6 емкости-приемника 5, мощность компрессора (чертеже не обозначен) теплового насоса 2 фиксируется ваттметром 8. Для контроля работы системы для настройки теплового насоса 2 установлены термометры 9 и манометры 10, за счет чего достигается повышение коэффициента преобразования электрической энергии. Для обеспечения регулирования в циркуляционном насосе 4 и в циркуляционном насосе 7 перетока предусмотрено ступенчатое регулирование скорости.

Счетчиком теплоты 3 емкости-источника 1 и счетчик теплоты 6 емкости-приемника 5 служат для фиксации количества тепловой энергии, «перекачанной» из емкости-источника 1 в емкость-приемник 5, таким образом, выполняется учет движения тепловых потоков для настройки ключевых параметров теплового насоса 2.

Настройка теплового насоса 2 осуществляется в режиме выхода на максимальные рабочие параметры, то есть когда обеспечено максимальное перекачивание теплоты из емкости-источника 1 в емкость-приемник 5. В данном режиме осуществляется пропуск фреона через расширительный клапан (на фиг. не обозначен), путем подкручивания вентиля расширительного клапана (на фиг. не обозначен) монтажным ключом.

Также настройка теплового насоса 2 обеспечивается путем регулирования пропуска фреона через испаритель (чертеже не обозначен) для получения наивысшего СОР теплового насоса 2.

Система для настройки теплового насоса, состоящая из термометров, манометров, ваттметра, емкости источника, соединенной со стороной теплоносителя с тепловым насосом через его испаритель, который по стороне хладагента последовательно соединен с компрессором, конденсатором, дроссельным клапаном, конденсатор, в свою очередь, по стороне теплоносителя соединен с емкостью-приемником, отличающаяся тем, что дополнительно содержит счетчики теплоты и циркуляционный насос между емкостью-источником и емкостью-приемником, составляющие в совокупности циркуляционный контур.



 

Похожие патенты:

Предлагается способ управления компрессорной системой, расположенной в контуре перекачки тепла, причем компрессорная система выполнена для эксплуатации по меньшей мере на двух разных ступенях компрессорной производительности.

Холодильная установка включает холодильный агент, компрессор (301), конденсатор (302), расширительное устройство (304) и испаритель (305), соединенные с возможностью перетекания жидкости с образованием цикла охлаждения.

Холодильная установка включает холодильный агент, компрессор (301), конденсатор (302), расширительное устройство (304) и испаритель (305), соединенные с возможностью перетекания жидкости с образованием цикла охлаждения.

Изобретение относится к холодильной технике. Холодильная установка содержит компрессор (301), конденсатор (302), расширительное устройство (304) и испаритель (305), соединенные с возможностью перетекания жидкости с образованием цикла охлаждения для холодильного агента.

Изобретение относится к холодильной технике. Холодильная установка содержит компрессор (301), конденсатор (302), расширительное устройство (304) и испаритель (305), соединенные с возможностью перетекания жидкости с образованием цикла охлаждения для холодильного агента.

Изобретение относится к холодильному оборудованию. Система ввода в эксплуатацию компрессорного модуля холодильного агента, имеет запоминающее устройство данных компрессора, в котором сохранены данные компрессора для соответственно возможных компрессоров холодильного агента и запоминающее устройство данных двигателя, в котором сохранены данные двигателя для возможных приводных двигателей.

Изобретение относится к холодильному оборудованию. Система ввода в эксплуатацию компрессорного модуля холодильного агента, имеет запоминающее устройство данных компрессора, в котором сохранены данные компрессора для соответственно возможных компрессоров холодильного агента и запоминающее устройство данных двигателя, в котором сохранены данные двигателя для возможных приводных двигателей.

Изобретение относится к переработке углеводородных газов. Сжатый парообразный выходящий поток подвергают уменьшению перегрева в системе пароохладителя.

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.

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 устройству и способу работы теплового насоса, в частности, для нагрева внутреннего пространства транспортного средства. Компрессор (V), конденсатор (KON), дроссельный клапан (DV) и испаритель (VER) размещены в циркуляционном контуре теплового насоса рабочей среды.

Изобретение относится к энергетике, в частности к способам получения тепловой энергии, и может быть использовано при создании теплоэнергетических систем. Способ получения тепловой энергии использует поле потенциалов природных источников, в качестве материального тела используют жидкость, по крайней мере на части траектории жидкость перемещают вдоль градиента гравитационного поля Земли с формированием в контуре восходящего и нисходящего потоков жидкости, для движения жидкости в контуре используют центробежный насос, формируют восходящий поток жидкости непосредственно над центробежным насосом, движение жидкости в восходящем потоке контура формируют со скоростью от 0,7 м/с до 1,7 м/с при перепаде высот в контуре более 5 м.

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к абсорбционным холодильным машинам. Абсорбционная холодильная машина со встроенной теплонасосной установкой содержит блок генератора с первым конденсатором и блок абсорбера с первым испарителем.

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к системам теплоснабжения зданий. Термоэлектронасос содержит подающий трубопровод (1) с термоэлектрическим блоком (3), соединенным электропроводкой с инвертором (4), аккумулятором (5) и электродвигателем насоса (6), установленным в трубопроводе (2).

Настоящее изобретение относится к конструкции термоэлектрического теплового насоса, в частности, для автомобильного транспортного средства. По меньшей мере в одном первом жидкостном контуре, одном втором жидкостном контуре и одном третьем жидкостном контуре, где первый теплообменник предоставлен для теплообмена между жидкостью первого жидкостного контура и жидкостью третьего жидкостного контура, где второй теплообменник предоставлен для теплообмена между жидкостью второго жидкостного контура и жидкостью третьего жидкостного контура, где в каждом случае один термоэлектрический элемент расположен между зонами теплообмена первого теплообменника и между зонами теплообмена второго теплообменника.

Изобретение относится к отопительным приборам и может использоваться в бытовых условиях. .

Изобретение относится к области газотурбостроения и может быть использовано для создания тепловых насосов с возможностью генерации источника греющей температуры, в частности, плюс 12-150°С из энергии воздушного бассейна при внешней температуре минус 20 - минус 40°С.

Изобретение относится к технике преобразования температуры вещества с низкого уровня на более высокий и может быть использовано при разработке и изготовлении тепловых насосов, холодильных машин и трансформаторов тепла.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для энергетически и экологически эффективного теплохладоснабжения зданий и сооружений различного назначения.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для улучшения работы теплонасосных установок на объектах их производства, в проектных бюро, а также на производственных предприятиях холодильного парокомпрессионного оборудования. Система для настройки теплового насоса включает термометры, манометры, ваттметр, емкость-источник, соединенную со стороной теплоносителя с тепловым насосом через его испаритель. Испаритель по стороне хладагента последовательно соединен с компрессором, конденсатором, дроссельным клапаном. Конденсатор по стороне теплоносителя соединен с емкостью-приемником. Дополнительно содержит счетчики теплоты и циркуляционный насос между емкостью-источником и емкостью-приемником, составляющие в совокупности циркуляционный контур. Технический результат изобретения заключается в обеспечении простоты и точности измерения параметров, а также различных режимов работы теплового насоса, характерных для всех распространенных типов источников и приемников за счет возможности в ручном режиме устанавливать различные динамические температуры емкостей, имитирующих приемник и источник. 1 ил.

Наверх