Utilizare: în instalațiile de încălzire și răcire cu ventilație permanentă. Sistemul REZUMAT Pompa de căldură cuprinde un schimbător de căldură 1, vaporizatorul 4, injector absorberul 6, rezervor de separare de presiune 9 și o pompă de lichid 7. Evaporator 4 și injector absorbant 6 sunt conectate prin cel puțin un capilar 5. Vaporizatorul 4 este format din trei cavități umplute cu poros și corp 16. 5 z.p. f-ly, 2 bol.
Invenția se referă la instalații cu pompă de căldură pe bază de agregate de absorbție, în special la instalațiile de încălzire și răcire cu ventilație permanentă.
Baza pentru funcționarea tuturor pompelor de căldură este starea termodinamică și parametrii care determină această stare: temperatură, presiune, volum specific, entalpie și entropie.
Lucrarea tuturor pompelor de căldură este că căldura este alimentată izoterm la o temperatură scăzută și este evacuată izometric la o temperatură ridicată. Compresia și extinderea sunt efectuate cu entropie constantă, iar lucrarea este efectuată de la un motor extern.
Pompa de căldură poate fi caracterizată ca un multiplicator de căldură utilizând căldura potențialului scăzut al diferitelor medii generatoare de căldură, cum ar fi aerul înconjurător, solul, solul și apele reziduale și altele asemenea.
În prezent, există numeroase pompe de căldură diferite, cu diferite corpuri de lucru. Această diversitate este cauzată de restricțiile existente privind utilizarea unei pompe de căldură, care sunt impuse nu numai de problemele tehnice, ci și de legile naturii.
Cele mai frecvente sunt pompele cu compresiune mecanică a aburului, apoi pompele cu ciclu de absorbție și ciclu dublu Rankine.
Pompele cu compresie mecanică nu sunt utilizate pe scară largă din cauza necesității de abur uscat, care este cauzată de particularitățile mecanicii majorității compresoarelor. Lichidul care intră în compresor împreună cu aburul îi poate deteriora supapele, iar fluxul de cantități mari de lichid în compresor poate în general să-l dezactiveze.
Pompele cele mai utilizate sunt tipul de absorbție. Procedeul de funcționare a plantelor de absorbție se bazează pe punerea în aplicare succesivă a reacțiilor termochimice de absorbție a agentului de lucru de către absorbant și apoi eliberarea (desorbția) absorbantului de agentul de lucru.
De obicei, agentul de lucru din instalațiile de absorbție este apa sau alte soluții care pot fi absorbite de absorbant, ca absorbanți pot fi utilizați compuși și soluții, care absoarbe ușor fluid de lucru: amoniac (NH3), anhidrit de sulf (SO2), dioxid de carbon (CO2), hidroxid de sodiu (NaOH), potasiu caustic (KOH), clorură de calciu (CACl2), etc.
Este cunoscut, de exemplu, sistemul de pompe de căldură (auth. Binding. USSR N 1270499, cl. F 25 B 15/02, 29/00, 1986), care cuprinde o absorbție unitate de răcire cu circuit de agent frigorific, un condensator, pereohloditel, un vaporizator, un condensator de reflux și un schimbător de căldură regenerativ, și un circuit de încălzire de apă care trece prin condensator, linia de evacuare a aerului care trece secvențială absorberului și subrăcitor, circuitul apei de încălzire este închisă și care cuprinde suplimentar deflegmator. Aparatul cuprinde suplimentar dublu cavitate schimbător de căldură -pereohladitel care o cavitate este inclusă în circuitul agentului frigorific între vaporizator și subrăcitor, în timp ce celălalt este în conducta de aer de ventilație înainte de absorber.
Instalarea descrisă este greoaie și consumatoare de metale, deoarece are noduri și sisteme care funcționează sub presiune crescută. În plus, obținerea unor performanțe energetice ridicate într-o instalație cunoscută utilizează amoniac și soluțiile sale apoase ca un agent termic, care sunt otrăvitoare și corozive.
Pompele cele mai eficiente ale pompei de căldură au un tip de absorbție-injector.
centrală termică cunoscută (auth. Binding. USSR N 87623, cl. F 25 B 15/04, 1949), inclusiv generator de aburi de amoniac (vaporizatorul) umplut cu soluție de apă-amoniac foarte concentrată, cu bobina poziționată în interiorul țevii de oțel, care este alimentat cu abur joasă presiune care servește pentru evaporarea amoniacului, absorbantul de înaltă presiune (injectoare), pompe, sisteme de căldură tubular, un generator de înaltă condens de vapori preîncălzitor cu presiune de vapori scăzută, mai rece, sisteme de încălzire care deservesc simultan.
Instalația de mai sus permite creșterea presiunii vaporilor la o eficiență termică ridicată datorită absorber de instalare are injectoare care servesc pentru a mări presiunea obținută în generatorul de vapori de amoniac printr-o pompa de alimentare cu soluție slabă de la generator.
Totuși, instalația descrisă utilizează medii agresive, care necesită utilizarea unor materiale speciale cu rezistență ridicată la coroziune. Acest lucru mărește considerabil costul instalării.
Scopul invenției este de a crea o instalație economică simplificată, ecologică, care să aibă caracteristici energetice ridicate.
Acest obiectiv este atins prin aceea că sistemul de pompe de căldură care cuprinde un schimbător de căldură, un evaporator, un injector absorbant, pompă de lichid, rezervor separator de presiune, un evaporator și un injector absorbant, care, conform invenției, interconectate prin cel puțin un capilar și un evaporator configurat trilocular, o cavitate care este conectată la un schimbător de căldură din conducta de aer de ventilare, celălalt este umplut cu lichid de răcire separat cavitate vacuum conectat la injector absorbant, evaporatorului cuprinde un corp poros, p plasate simultan în toate aceste cavități.
Executarea unei conexiuni între setare vaporizator și injectorul absorbant ca sistem termodinamic discontinuă conectat la cel puțin un capilar, procedeul permite producerea de energie termică din regiune departe de echilibru termodinamic, care intensifică în mod considerabil căldura și transferul de masă în sistem.
Este posibil să conectați vaporizatorul și absorberul injectorului cu câteva capilare.
Acest lucru va spori efectul de transfer termic și de masă în sistemul în cauză.
Execuția evaporator cu trei cavități independente și separate cu un corp poros adăpostite simultan în toate cele trei cavități formează o suprafață dezvoltată permite schimbul de masă între mediul de căldură și aer (aproximativ 100-10,000 cm 2 la 1 cm 3), în care interiorul corpului poros este intens evaporarea lichidului de răcire și saturația aerului, însoțită de o absorbție mare a căldurii provenite de la mediul generatoare de căldură.
În mod avantajos, tubul capilar cu un diametru egal cu drumul liber de molecule ale agentului în faza de vapori, la o presiune reziduală creată de injector absorbant și o temperatură egală cu temperatura lichidului de răcire, și o lungime de 10-10 5 diametre capilare.
Acest lucru asigură un transfer masiv intensiv al lichidului de răcire în direcția numai de la evaporator la absorber-absorbant.
Corpul poros este realizat în mod obișnuit din pori de două tipuri, suprafața unuia dintre care este umezit, iar cealaltă nu este umezită de agentul de răcire.
În acest caz, corpul poros este permeabil simultan pentru lichid și aer și va permite formarea unei suprafețe de schimb de masă mai dezvoltate între agentul de răcire și aerul din interiorul corpului poros. Acest lucru intensifică foarte mult procesul de evaporare. Rata de evaporare în vaporizator a construcției descrise mai sus cu un corp poros atinge o valoare apropiată de rata de evaporare în vid absolut.
Este de dorit să se aducă la vaporizator cel puțin o conductă de încălzire, un capăt al căruia este plasat într-un corp poros, iar celălalt într-un mediu generatoare de căldură, de exemplu, într-un sol.
Acest lucru va permite intensificarea schimbului de căldură între vaporizator și mediul generatoare de căldură.
Conducta de ramificație a amestecului de gaz-vapori al rezervorului de separare a capului de presiune poate fi conectată la un schimbător de căldură, care se află atât în instalația descrisă, cât și în condensator.
Acest lucru va asigura încălzirea și, prin urmare, o scădere a umidității aerului de ventilație aspirat în vaporizator din mediul înconjurător, intensificând astfel evaporarea lichidului de răcire în vaporizator.
Rezervorul de separare a presiunii este conectat în mod avantajos la un schimbător de căldură, care se află atât în instalația descrisă, cât și în condensator.
Aceasta va asigura încălzirea și, în consecință, o scădere a umidității aerului de ventilare aspirat în vaporizator din mediul înconjurător, intensificând astfel procesul evaporatorului lichidului de răcire în vaporizator.
Cavitatea vaporizatorului umplută cu suportul de căldură poate fi conectată la schimbătorul de căldură prin linia de condens a agentului de răcire.
Acest lucru va evita pierderile lichidului de răcire cu amestecul de gaze de vapori separat în rezervorul de separare a presiunii și va asigura o reaprovizionare constantă a agentului de răcire în evaporator.
1 reprezintă o diagramă schematică a instalației propuse pentru pompă de căldură; 2, un vaporizator cu un corp poros și o conductă de căldură dispusă în acesta.
Sistemul de pompe de căldură, conform invenției 1 cuprinde un schimbător de căldură (1) cu duzele 2, 3, respectiv alimentarea cu aer de ventilație sau a unui amestec aer-abur, un evaporator 4 conectat la schimbătorul de gaz-lichid de căldură 1, linia 5, care este un tub dublu, iar injector absorbant cu capilar 7, conectat la conducta de admisie a absorberului-absorbant. Capilarul trebuie sa aiba un diametru egal cu drumul liber de molecule ale agentului în faza de vapori, la o presiune reziduală creată în absorber injectorului 6 și o temperatură egală cu temperatura agentului de răcire lichid. Lungimea liniei capilare trebuie să aibă 10-10 5 din diametrul capilarului. Injector absorbant 6 este montat pe conducta de refulare a pompei de lichid 8 și este conectat la un rezervor separator de presiune 9 umplut la 2/3 din volumul său de agent de răcire lichid. Presiunea de separare rezervor conectat la o conductă 10 la un schimbător de căldură 3 prin conducta 1 și linia 2, destinată pentru descărcarea agentului de răcire lichid, un încălzitor 12, care sunt conectate la conducta de aspirație a pompei de lichid 7.
Vaporizatorul 4 este realizat din trei cavități independente 13, 14 și 15 (fig.2). Cavitatea 13 este conectată la conducta de alimentare cu aer din schimbătorul de căldură. Cavitatea 15 este umplută cu un lichid de răcire și este conectat la conducta de alimentare cu lichid de răcire a condensului din schimbătorul de căldură 1, care este un condensator și aburul de răcire. Aceasta evită pierderea de lichid de răcire din amestec gazos la vapori care este separat din fluidul de transfer de căldură în rezervorul de separare sub presiune 9. Cavitatea 14 este conectat printr-o linie capilară 7 la conducta de aspirație a injectorului 6 absorbant, vaporizatorul 4 plasat în interiorul corpului poros 16 format într-o grosime de perete cilindru care conține două tipuri de pori - suprafața unei specii este bine udate porii agentului de răcire, suprafața altei specii, deoarece lichidul de răcire nu este umectat, dar este permeabil la aer. Material pentru corpul poros este selectat în funcție de agentul de răcire, care poate fi orice fluid necoroziv având un punct de fierbere la presiunea de 1 atm nu este mai mare de 150 ° C, de exemplu, apa, alcooli, eteri, hidrocarburi și amestecuri ale acestora, constând din două, trei sau mai multe componente, reciproc solubil. Agentul de răcire este ales în funcție de camera care trebuie încălzită de instalație, de condițiile climatice și de alți factori.
Corpul poros 16 este plasat în interiorul vaporizatorului astfel încât suprafețele acestuia să intre în contact cu toate cele trei cavități menționate.
O conductă de încălzire 17 este conectată la vaporizatorul 4, al cărui capăt este localizat în corpul poros 16 și celălalt într-un mediu generatoare de căldură, de exemplu un sol. Conductele de căldură pot fi mai multe, ceea ce va mări cantitatea de căldură din mediul care conține căldură până la vaporizator și astfel va spori procesul de evaporare a agentului de răcire.
Pompa de căldură funcționează după cum urmează.
Aerul din atmosferă prin conducta de alimentare cu aer 3 datorită vidului creat de injector în evaporator absorbant 4, sunt aspirate în schimbătorul de căldură 1 și prin conducta de gaz-lichid a conductei de aer 5 la camera 4. În evaporator 13 al corpului poros 16 este evaporarea intensă a lichidului de răcire și saturarea acestuia vapori de aer. In acest mediu de căldură absorbită de căldură, de exemplu sol, care este introdus în evaporator prin conductele de căldură 17. Viteza de evaporare a lichidului de răcire ajunge la o valoare în interiorul corpului poros, comparabil cu rata de evaporare in vid absolut de 0,3 g / cm3 c, care corespunde fluxului termic 0 75 W / cm2 a corpului poros.
Aer saturat cu vapori de lichid de răcire, un tub capilar 7 este aspirat în absorber injector 6, aici pompa fluid 8 încălzitoarelor 12 sub presiunea lichidului de răcire alimentat și amestecat cu amestecul de abur-aer, formând o emulsie, care este un mediu de căldură și bulele de aer. Când acest lucru se produce absorbția de fluid vaporizat umiditate pentru a produce căldură echivalentă cu căldura absorbită în vaporizator. Căldura eliberată este folosită pentru încălzirea lichidului de răcire.
Formată în injector emulsia intră absorbant 6 în rezervor separator de presiune 9, unde este separat în amestecul aer-abur și mediul de transfer de căldură lichid. Din rezervorul de separare a presiunii 9 fluxurilor de răcire încălzite prin gravitație în aparatul de încălzire 12, și din nou la linia de aspirație a pompei de lichid 8, încheind astfel ciclul lichidului de răcire.
amestec de aer-abur din rezervor 9 prin linia de 10 de separare a presiunii datorită unei presiuni în exces mic creată în rezervorul de separare a presiunii 9 intră în schimbătorul de căldură 1 prin tubul 3. în schimbătorul de căldură 1 este încălzit cu aer și condensarea vaporilor de lichid de răcire care aspirate separat introduceți vaporizatorul 4.
Astfel, instalația de pompare de căldură revendicată este caracterizată prin caracteristici energetice ridicate, fără utilizarea unor agenți de transport de căldură agresivi, dăunători mediului, ceea ce o face să funcționeze în siguranță.
Apa poate fi utilizată ca agent de răcire. Pentru spații de încălzire și clădiri în medii dure evaporator poate fi umplut cu lichid de răcire joasă de fierbere pentru evaporare mai intensă, și poate fi trecut prin sistemul de încălzire a apei. Pentru încălzire, de exemplu, garaje, chiar și atunci când nu este nevoie de timp de iarnă de încălzire constantă este oportun să se utilizeze ca un lichid de răcire sau de soluții de alcooli având un punct de îngheț scăzut, care împiedică sistemul razmerzanie în timpul unei instalații de energie.
Utilizarea materialelor de încălzire neagresive exclude necesitatea producerii de materiale și aliaje speciale în fabricarea instalației. O parte din unitățile instalației, cum ar fi rezervorul de separare a presiunii, pot fi realizate din materiale plastice, cauciuc și alte materiale nemetalice, ceea ce va reduce semnificativ consumul de metale.
Instalarea este simplă din punct de vedere tehnic în ceea ce privește performanța și funcționarea, nu necesită intrări mari de energie.
O unitate generatoare de căldură este compact și poate fi plasat într-o zonă mică și poate fi folosit atât pentru încălzirea spațiilor mari, clădiri și clădiri mici și garaje, iar atunci când se lucrează în ciclul de refrigerare să se răcească subsol în timpul verii.
Alegerea largă a tipului de lichid de răcire permite utilizarea instalației în orice condiții climatice.
Toate acestea determină instalarea ieftină, siguranța funcționării și disponibilitatea pentru un număr mare de consumatori.
Sistemul 1. Pompa de căldură care cuprinde un schimbător de căldură, evaporator, injector absorbant, pompa de lichid, rezervor de separare a presiunii, caracterizat prin aceea că instalația este prevăzută cu o conductă de ventilare a aerului, cel puțin un capilar și corpul poros, și un evaporator configurat trilocular, o cavitate care este conectată cu schimbătorul de căldură al liniei de aer de ventilare, celălalt este umplut cu lichid de răcire și a treia cameră vidate conectată la -absorberu injectorului, în care corpul poros este aranjat în toate cele trei cavități, și se evaporă Tel injector absorbant și sunt legate între ele prin cel puțin un capilar.
2. Dispozitiv conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că tubul capilar are un diametru egal cu drumul liber de molecule ale agentului în faza de vapori, la o presiune reziduală creată în injector absorbant și o temperatură egală cu temperatura mediului ambiant, iar lungimea capilară este de 10 10 5 diametrul său.
3. Instalație conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că corpul poros este format din pori de două tipuri, suprafața unuia dintre care este umezită și cealaltă nu este umectată de purtătorul de căldură.
4. Dispozitiv conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că vaporizatorul este adus la cel puțin o conductă de căldură, un capăt al căreia este plasat în corpul poros, iar celălalt într-un mediu de combustibil.
5. Instalație conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că rezervorul de separare a presiunii este conectat la schimbătorul de căldură.
6. Instalație conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că este prevăzută cu o conductă de condensare a lichidului de răcire, prin intermediul căreia cavitatea vaporizatorului umplută cu suportul de căldură este conectată la schimbătorul de căldură.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: