Автономна холодильно-теплонасосна система гарячого водопостачання

Автономна холодильно-теплонасосна система гарячого водопостачання, що містить трубопроводи подачі водопровідної води, трубопроводи подачі гарячої води до обладнання її споживання, двосекційний бак-акумулятор, тепловий насос побутовий холодильник, посекційний конденсатор 3 трубопроводи подачі водопровідної води, трубопроводи подачі гарячої води до обладнання її споживання, двосекційний бак-акумулятор гарячої води, тепловий насос, у якості якого використовують побутовий холодильник, конденсатор якого розташований у баці-акумуляторі і є секційним з підключенням кожної секції через регулюючі клапани до холодильного контуру, поверхневий протитечійний теплообмінник для попереднього нагріву водопровідної води за рахунок теплоти відпрацьованої води, встановлений до об'єднання відпрацьованої води з загальносплавною каналізацією, з регулюванням витрат водопровідної води автоматичним клапаном, що керується сигналом від датчика температури, який встановлено на трубопроводах відпрацьованої води, резервний догрівач тонкого регулювання температури гарячої води, який встановлюють між баком-акумулятором та системою споживання. Загальними суттєвими ознаками відомої системи та системи, що заявляється, є двосекційний бак-акумулятор та тепловий насос - побутовий холодильник, конденсатор якого є нагрівачем води, трубопроводи відпрацьованої води, які відокремлені від загальносплавної каналізації і на яких встановлені датчик температури відпрацьованої води і поверхневий протитечійний теплообмінник охолодження відпрацьованої та попереднього нагріву водопровідної води з регульованим клапаном її подачі. При роботі відомої системи досягається підвищення енергетичного ККД системи до 8085%, її автономність та нагрів води до температури 42-44 С практично без витрат додаткової енергії, крім тієї, що витрачається для створення у холодильнику параметрів, необхідних для зберігання продуктів. До вад відомої системи слід віднести одну основну - завдяки використанню одноступеневого (хоча і двосекційного) конденсатора відсутня 100% гарантія підтримання стабільності роботи на протязі доби теплового насоса - побутового холодильника по мірі нагріву води в баці-акумуляторі, що призводить до зниження ефективності роботи системи в цілому. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення системи децентралізованого гарячого водопостачання і підвищення стабільності роботи теплового насосу - побутового холодильника, підвищення ККД системи до 85-87% і температури гарячої води до 42-44 С шляхом переходу на двоступеневий послідовний конденсатор: перша ступінь - двосекційна з передачею теплоти воді у секціях бака-акумулятора, друга ступінь - односекційна з віддачею теплоти оточуючому повітрю. В цьому випадку стабільність роботи теплового насоса - холодильника і систем гарячого водопостачання в цілому забезпечується таким чином: по мірі нагріву води у баці-акумуляторі і зменшення тепловіддачі від водяної ступені конденсатора автоматично часткове, а при нагріві води до температури конденсації холодоагента повне навантаження бере на себе друга - повітряна ступінь конденсатора. Таким чином, поставлена задача вирішується тим, що в автономній холодильно-теплонасосній 46484 4 системі гарячого водопостачання, що містить трубопроводи подачі водопровідної води, трубопроводи подачі гарячої води до обладнання її споживання, двосекційний бак-акумулятор, тепловий насос - побутовий холодильник, посекційний конденсатор якого розміщено у секціях бакаакумулятора з підключенням кожної секції холодильного комплексу через регульовані за сигналом датчиків температури повітря клапани, резервний догрівач тонкого регулювання температури гарячої пари, трубопроводи відведення відпрацьованої гарячої води з встановленим на них, до об'єднання з загальносплавною каналізацією, поверхневим протитечій ним теплообмінником попереднього нагріву водопровідної води за рахунок охолодження відпрацьованої води і датчиком температури для регулювання автоматичним клапаном подачі водопровідної води, конденсатор теплового насоса - побутового холодильника виконують двоступеневим, тобто після першого двосекційного ступеня, що розташований у баці-акумуляторі, послідовно встановлюють другий односекційний ступінь з віддачею теплоти оточуючому повітрю. Суть запропонованої корисної моделі пояснюється кресленням, на якому зображена схема системи гарячого водопостачання. Система гарячого водопостачання містить трубопроводи водопровідної води 1 з регульованим за температурою відпрацьованої води клапаном 3; поверхневий протитечійний теплообмінник 2 попереднього нагріву води; трубопроводи 4 подачі попередньо нагрітої води у секційний бакакумулятор-нагрівач 5, 6 з розташованими у ньому датчиками температури 8, шаровими клапанами 7 та двосекційним конденсатором 12 першої ступені побутового холодильника 10, який має додаткову послідовно розташовану у повітрі другий ступінь 21 конденсатора, випарник 11, компресор 13, дросель 14 та регульовані клапани 9; догрівач тонкого підтримування температури води 18; обладнання для споживання гарячої води 15 та трубопроводи для відводу відпрацьованої води системи гарячого водопостачання у загальносплавну каналізацію 16; автоматичні вентилі 19 для подачі гарячої води у систему, блок керування 20. Система працює таким чином. Водопровідна вода по трубопроводах 1 через регульований клапан 3 подається у поверхневий протитечійний теплообмінник 2, де попередньо нагрівається до температури на 3-5 С нижчої за температуру відпрацьованої гарячої води, що надходить у теплообмінник 2 по трубопроводу 16 від обладнання для використання гарячої води 15, на якому встановлено датчик 17, що подає сигнал на регульований клапан 3, і тим самим забезпечується пропорційність витрат водопровідної та відпрацьованої води. З теплообмінника 2 по трубопроводах 4 вода надходить у секції 5, 6 бака-акумулятора, рівень води у яких регулюється за допомогою шарових клапанів 7 з поплавцем. У секціях 5, 6 за допомогою розташованих в них секцій першого ступеня конденсатора холодильника 12 вода нагрівається до температури 40-42 С (регулювання температури у секціях 5, 6 здійснюється за допомогою розташованих у них датчиків температури 8 через 5 46484 блок керування 20 регульованими клапанами 9); з секцій 5, 6 гаряча вода через автоматичні крани 19 надходить у трубопроводи 4 і через догрівач тонкого регулювання 18 надходить до системи споживаючого обладнання 15 та після використання по трубопроводах 16 через теплообмінник 2 іде у Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 6 загальносплавну каналізацію; холодильний агент після першого ступеня конденсатора 12 надходить у розташовану в повітрі ззовні теплового насосу другий ступінь конденсатора 21, потім через дросель 14 надходить у випарник 11 і компресор 13, а далі - знову у конденсатор першого ступеня 12. 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