Тепловий насос

Реферат: UA 103234 U UA 103234 U 5 10 15 20 25 30 35 Тепловий насос належить до технологічного обладнання, призначеного для перерозподілу енергії навколишнього середовища, і може бути використаний в харчовій, хімічній та мікробіологічній галузях. Відомі конструкції пристроїв теплових насосів [Справочник специалиста пищевых производств. Книга 2. Теплофизические процессы. Энергосбережение. Под ред. проф. Соколенко А.И. Киев: Артек, 2003. с. 395, рис. 6.5, 6.6, 6.8], які складаються з компресора, конденсатора, регулювального дроселя і випарника. Але у вказаних пристроях мають місце втрати теплової енергії, що супроводжують режими конденсації холодильних агентів з використанням градирень у зв'язку з відсутністю синхронізації роботи холодильного і технологічного обладнання. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення конструкції пристрою теплового насосу шляхом її зміни, що ліквідує втрати теплової енергії при конденсації холодильних агентів і дозволяє використовувати енергетичний потенціал за відсутності синхронізації роботи холодильного і технологічного обладнання. Поставлена задача досягається за рахунок того, що тепловий насос складається з компресора, конденсатора, регулювального дроселя і випарника. Згідно з корисною моделлю тепловий насос відрізняється тим, що устаткований додатковим контуром утилізації теплової енергії конденсатора з насосами, технологічним теплообмінним апаратом, енерго- і матеріалонакопичувальними ємкостями, трубопроводами і запірною арматурою. Причинно-наслідковий зв'язок між ознаками, що пропонуються, і результатом, що очікується, наступний. Доустаткування теплового насосу додатковим контуром утилізації теплової енергії конденсатора з насосами, технологічним теплообмінним апаратом, енергоі матеріалонакопичувальними ємкостями, трубопроводами і запірною арматурою дає можливість ліквідувати втрати теплової енергії при конденсації холодильних агентів та використовувати енергетичний потенціал за відсутності синхронізації роботи холодильного і технологічного обладнання. На малюнку показано тепловий насос. Він складається з компресора 1, конденсатора 2, дроселя 3, випарника 4, технологічного теплообмінного апарата 5, насосів 6 та 7, енерго- і матеріалонакопичувальних ємкостей 8 та 9 та запірної арматури 10. Тепловий насос працює наступним чином. Визначення параметрів енерго- і матеріалонакопичувальних пристроїв здійснюється на сукупності відповідних матеріальних і енергетичних балансів. Загальна масова місткість накопичувача конденсаторної води за відомого енергетичного навантаження Qкон. : Qкон. , с т.н. Т де с т .н. - теплоємкість теплоносія; Т - різниця температур теплоносія на вході в конденсатор і на виході з нього. Очевидно, що в таких випадках теплоносій повинен програмовано передавати свій потенціал на технологічні потреби в дискретному або в безперервному режимах роботи. Реалізація таких можливостей потребує певних трансформацій порівняно зі звичайними схемами відведення теплової енергії від конденсатора теплового насоса. Схема системи, яка дозволяє утилізувати останню в різних режимах, наведена на малюнку. При цьому можливими є наступні варіанти. Варіант 1 Працює контур у складі насоса 6, технологічного теплообмінного апарата 5. Енерго- і матеріалонакопичувальні ємкості 8 та 9 від системи відключені. Температурний режим на конденсаторі 2 підтримується за рахунок тепловідведення від теплообмінника 5. Варіант 2 Тепловий насос не працює, а в дії є енерго- і матеріалонакопичувальна ємкість 8, насос 7, теплообмінник 5, матеріалонакопичувальна ємкість 9 і відповідна арматура. Варіант 3 Працює тепловий насос у складі поз. 1, 2, 3 і 4, насос 6, часткове навантаження має теплообмінник 5 і одночасно заповнюється енерго- і матеріалонакопичувальна ємкість 8. З еквівалентною кількістю здійснюється поповнення системи з енергоі матеріалонакопичувальної ємкості 9. Варіант 4 mк.в.  40 45 50 55 1 UA 103234 U 5 10 15 Тепловий насос у складі поз. 1, 2, 3 і 4 працює, насос 6 забезпечує подавання теплоносія в енерго- і матеріалонакопичувальну ємкість 8, теплообмінний апарат 5 відключено, поповнення системи здійснюється за рахунок енерго- і матеріалонакопичувальної ємкості 9. Очевидно, що робота системи за рисунком повинна узгоджуватися з роботою теплового насоса на охолодження середовищ або проміжних теплових агентів. Технічний результат дає можливість ліквідувати втрати теплової енергії при конденсації холодильних агентів і дозволяє використовувати енергетичний потенціал за відсутності синхронізації роботи холодильного і технологічного обладнання. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Тепловий насос, що складається з компресора, конденсатора, регулювального дроселя і випарника, що створюють замкнутий контур термодинамічного холодильного агента, який відрізняється тим, що він устаткований додатковим контуром утилізації теплової енергії конденсатора з насосами, технологічним теплообмінним апаратом, енергоі матеріалонакопичувальними ємкостями, трубопроводами і запірною арматурою. Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2