Тепловой насос (таран)

о ф асс СВИДЕТЕЛЬСТВО НА ИЗОБРЕТ(НИЕ РСНО ИСВНИ плового насос(тарелле, зв,иковаи ана),аявленно82110). вторскому свидетельству М. А. 1935 года (спр. о пе О выдаче авторского свидетельства опу12 декабр 936 года. август ни тор кником тдает даясь, вает,ьтате работы ком понижение перворы рабочей жидпрессо начал За последние годы начал применяться новый вид отопления с помощью так называемого теплового насоса (тарана).В принципе тепловой насос представляет собой машину, состоящую из следующих основных частей: испарителя, компрессбра, конденсатора.Работа этой машины протекает в такой последовательности, Первоначально как в испарителе, так и в конденсаторе имеется известное количество жкакойнибудь жидкости (например ИН,) при температуре 1,.С помощью компрессора создается разрежение над поверхностью жидкости в испарителе, в результате чего жид. кость начинает там испаряться. Образо. вавшиеся пары перегоняются компрессором под давлением в конденсатор. Так как при испарении жидкости поглощается тепло, температура жидкости в испарителе понижается и притом тем больше, чем больше созданное над ней разрежение,При нагнетании паров в конденсатор происходит обратное явление, т. е. температура паров, а затем и жидкости в конденсаторе .повышается и притом в прямой зависимости от -величины сдавливания паров.В общем, в резулра происходитьной температу кости в испарителе и повыше е температуры жидкости в конденса е.После того, как жидкость в онден. саторе достаточно нагреется и ее дальнейшее нагревание станет излишним, можно приступить к отводу вновь доставляемого в конденсатор тепла, т, е иначе говоря, к эксплоатации отопительной сети,Чтобы при этом не цроисходило дальнейшее понижение темтиературы жидкости в испарителе и в нем установился определенный температурный режим, к жидкости испарителя следует подводить извне ровно столько тепла, сколько расходуется в отопительной сети.В силу того, что температура в испарителе достаточно низка, потребное тепло для него может быть заимствовано от окружающего воздуха или имеющегося источника воды.В тех случаях, когда источ тепла является вода, последняя о испарителю свое тепло либо охлаж либо, как это большей частью бь превращаясь сама в лед.Отбрасывая все промежуточные стадии можно сказать, что получение горячей воды, идущей на отопление, происходит за счет замерзания другой части воды. Подобный процесс, согласно второму закону термодинамики, не можетпротекать самопроизвольно и требует известных затрат механической энергии. Такие затраты действительно имеют место в виде работы компрессора, кото. рый приводится в движение каким- нибудь двигателем.Обычно таким двигателем является электродвигатель, получающий ток от гидросиловой или ветросиловой установки, но никак не двигатель, работающий в результате сгорания топлива, ибо в последнем случае тепло, идущее на отопление, может быть непосред. ственно получено при сжигании топлива. Впрочем практически возможен еще и такой случай, когда компрессор тепло- насоса приводится в движение тепловым двигателем низконапорного типа, т. е. двигателем, работающим за счет небольшой разности температур.Например, может иметь место такой случай, Имеется источник тепла при температуре, скажем, + 30. Имеется также холодный источник с температурой +5. Температурный интервал от +5 до +30 может быть, как известно, использован для получения механической энергии, В то же время для целей отопления может понадобиться температура более высокая, чем у источника тепла, например в 50", В этом случае очевидно (так же, как и при наличии ветровой или водяной энергии) может оказаться разумным затратить получающуюся механическую энергию на при. ведение в действие компрессора теплового насоса с целью получения требуемой температуры +50".Итак, наличие температурного пере. лада между +30 и +5 дает возмож. ность получить механическую энергию, а наличие последней, т. е. наличие двигателя позволяет в свою очередь достигнуть высокой температуры, могущей удовлетворить нуждам отопления.Предлагаемый тепловой насос (таран), заимствующий теплоту из окружающей среды (воздуха, воды и т. и,), основан на получении высокой температуры за счет имеющегося температурного перепада, не прибегая к предварительному получению механической энергии в виде полуфабриката.На чертеже изображена схема теплового насоса (тарана). Пар из котла 1 низкой температуры подводится с некоторой упругостью по трубе 2 в клапанную коробку 3, Последняя снабжена двумя клапанами, из которых один 4 открывается внутрь для сообщения коробки 3 посредством тру; бы 7 с конденсатором б низкой температуры, а другой 5 открывается наружу и посредством трубы 8 сообщает коробку 3 с конденсатором 9 высокой температуры, сквозь который пропущен трубопровод отопительной сети 1 О.При открытии клапана 4 пар получает возможность протекать изкотла 1 низкой температуры в холодный конденсатор 6. При этом скорость движения пара будет увеличиваться до тех пор, пока, под динамическим , давлением пара на нижнюю поверхность клапана 4, должно явиться резкое повышение да. аления в клапанной коробке 3, а значит и нагревание в ней пара.Повышенное давление в коробке заставит приоткрыться наружу клапан 5, причем горячий пар получит возможность выхода в конденсатор 9 высокой темйературы, в котором теплота сжижения передается теплоносителю отопительной сети 1 О.Так как клапанная коробка 3 соединена трубой 2 с котлом 1 низкой температуры, в котором давление пара в данный момент меньше, чем в короб. ке 3, то дОлжно произойти через неко. торое время уменьшение давления в коробке. В результате клапан 5,должен будет закрыться, а клапан 4 - снова открыться и т. д.Рабочей жидкостью для теплового насоса может служить целый ряд, веществ, в том числе и вода, а также и пары жидкости, кипящей при низкой температуре,Небольшие температурные перепады встречаются в виде теплых промышлен. ных вод, подлежащих охлаждению и разности температур воды под ледяным покровом и воздуха в Йрктике в зимний период."Что касается последней области, то здесь значение теплового насоса (тарана) совершенно очевидно, ибо ясно, что получение тепла в период полярной зимы так же, а то и более соблазнительно, чем получение энергии.. Однако и при использовании тепла промышленной оборотной воды, тепловой насос (таран) сможет представлять интерес, в особенности, если окажется, что он будет сам дешевле стоить, а также проще эксплоатироваться, чем паровые турбины низкого давления,Предмет изобретения,1, Тепловой насос (таран), заимствующий теплоту из окружающей среды воздуха, воды и т. и отлцчающийся при менением коробки с двумя клапанами,из коих клапан 4, открывающийся внутрь, предназначен для отвода части пара, притекающего из котла низкой температуры, в конденсатор низкой температуры, а клапан 5, открывающийся наружу, предназначен для отвода остальной части пара в конденсатор высокой температуры, в котором теплота сжиже. ния передается теплоносителю отопительной сети.2. Применение в тепловом насосе по и. 1 в качестве рабочего вещества паров жидкости, кипящей при низкой температуре.