Універсальний енергомодуль

Універсальний енергомодуль, що містить кріогенну машину, який відрізняється тим, що кріогенна машина додатково оснащена тепловим насосом, що має з кріогенною машиною спільний теплообмінник-регенератор. (19) (21) u200905704 (22) 04.06.2009 (24) 25.12.2009 (46) 25.12.2009, Бюл.№ 24, 2009 р. (72) ГАЛЕЦЬКИЙ АНАТОЛІЙ ЮРІЙОВИЧ (73) ГАЛЕЦЬКИЙ АНАТОЛІЙ ЮРІЙОВИЧ 3 46434 Задача корисної моделі спрямована на забезпечення теплом промисловості та комунального господарства шляхом утилізації тепла від кріогенної машини. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що в універсальному енергомодулі, до складу якого входить кріогенна машина, відповідно до корисної моделі, кріогенна машина додатково оснащена тепловим насосом, що має з кріогенною машиною спільний теплообмінник-регенератор. За рахунок об'єднання в енергомодуль кріогенної машини і теплового насоса через спільний теплообмінник-регенератор отримано якісно новий пристрій, який дає можливість утилізувати невикористане тепло кріогенної машини. Слід також зазначити, що будь-яка кріогенна машина може об'єднатись з тепловими насосами різних систем. На Фіг. надано схематичний вигляд енергомодуля. Універсальний енергомодуль містить, наприклад, кріогенну машину Стірлінга 1, що працює за зворотним циклом, до складу якого входять конденсатор 4 і теплообмінник 5, що є спільним теплового насоса 6, яким додатково оснащена кріогенна машина 1. Крім того, пристрій має теплообмінник навантаження 7. Універсальний енергомодуль працює наступним чином. При обертанні вала 2 (від електродвигуна, вітряка та ін.) по лінії 3 конденсатора 4 до споживача надходить холод. Тепло, взяте від кріогенної машини 1, подають на теплообмінник 5, який є спільним для кріогенної машини 1 та теплового насоса 6, з якого воно надходить в теплообмінник навантаження 7 і далі в магістраль 8. Приклад конкретного виконання: Потужність електродвигунів одного цеху холодокомбінату дорівнює 2МВт. Температура охолодження (tохол)=-40°С (233°К). tmin=+70°С (343°К) - температура надлишкової теплової енергії, яка скидається в навколишнє Комп’ютерна верстка А. Рябко 4 середовище. При цих показниках температури холодильний та тепловий коефіцієнти дорівнюють: Кх кр.маш=Тохол/(Тmin-Тохол)=233/(343-233)=2,12 Кт кр.маш=Тmin/(Тmin-Тохол)=343/(343-233)=3,12, де Кх кр.маш - холодильний коефіцієнт кріогенної машини Кт кр.маш - тепловий коефіцієнт кріогенної машини Таким чином холодильна енергія (Рхол) становить: Рхол=2МВт*Кх кр.маш=4,24МВт Надлишкова теплова енергія (Ртепл), яка скидається (при tmin=+70°С) становить: Ртепл=2МВт*Кт кр.маш=6,24МВт Якщо цю кількість теплової енергії забираємо за допомогою теплового насоса і віддаємо споживачу tmax=+100°C (Tmax=373°K), то Кх тепл.насосу - холодильний та Кт тепл.насосу - тепловий коефіцієнти теплового насоса дорівнюють: Кх тепл.насосу=Tmin/(Tmax-Tmin)=343/(373-343)=11,43 Кт тепл.насосу=Tmax/(Tmax-Tmin)=373/(373-343)=12,43 Потужність двигуна Рдв теплового насосу: Рдв=Ртепл/Кх тепл.насосу=6,24МВт/11,43=0,55МВт Кількість теплової енергії Ртепл спож, яку віддаємо за допомогою теплового насоса споживачу при tmax=+100°С становить: Ртепл спож=Рдв*Кт тепл.насосу=0,55МВт*12,43= =6,78МВт Таким чином, конструктивне об'єднання в заявленому рішенні кріогенної машини і теплового насоса за допомогою теплообмінника дозволяє використовувати надлишок теплової енергії кріогенної машини та значно покращати показники роботи теплового насоса енергомодуля. Крім того, забезпечення теплом здійснюється без спалювання природного газу і тому відсутні викиди діоксиду вуглецю в навколишнє середовище, що повністю задовольняє вимогам Віденської конвенції із захисту озонового шару Землі. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601