Каскадный тепловой насос

союз сОВетскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК В 30 00 РЕТЕН АНИЕ И Ы ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(57) Использование; д теплаСущность изобр ство СССР/00, опублик. 1986,ОВОЙ НАСОС ля трансформациетения; за счет того 1825941 А 1 что каждый из теплообменников в каскадном тепловом насосе состоит из внешнего теплоизолированного корпуса 1 и внутреннего - теплопроводного, внутренняя полость которого разделена металлическими пластинами 3 на каналы для рабочего агента, в качестве которого используется жидкокристаллическое вещество, достигается повышение зффективности насоса. 5 ил,25 30 35 50 Изобретение относится к энергетике и мажет быть использован в качестве энерго- установки для получения тепловой энергии эа счет теплосодержания воды в естественных водоемах при нормальных условиях. 5С целью повышения эффективности каждый иэ теплообменников состоит из внешнего теплаиэолирующего корпуса и внутреннего теплопроводного, внутренняя полость которого разделена металлически ми пластинами на каналы для рабочего агента, в. качестве которого используется жидкокристаллическое вещество,На фиг,1 показан общий вид теплаобменника снаружи; на фиг.2 - разрез тепло обменника по внешнему потоку рабочего агента; на фиг.3 - разрез А - А на фиг.2; на фиг.4 - условное обозначж ие теплообменника в схеме энергоустановки; на фиг,5 - схема теплопередачи в каск,дном тепловом 20 насосе ог источника теплоты с более низкой температурой к теплоприемнику-потребителю теплоты с более высокой температурой,Каскадный тепловой насос состоит из заданного числа по конкретному применению ступеней-теплообменников 1, содержащих внешний теплоиэолирующий, например, из фторопласта корпус 1, в котором с зазором от корпуса 1 помещен внутренний теплопроводный, например, медный корпус 2, внутри которого укреплены параллельно друг другу на маль 1 х зазорах между собой металлические пластины-подложки 3 вдоль тока рабочего агента по корпусу 2, Корпус 1 имеет штуцер 4 подвода и штуцер 5 отвода рабочего агента,корпус 2 имеет штуцер 6 подвода и штуцер 7" отвода рабочего агента, Все штуцера 4, 5. 6, 7 выполнены иэ теплоиэолирующего материала, например, иэ фторопласта и т.п.В качестверабочего агента применено жидкокристаллическое 8 вещество, например, МББА и т.п, по конкретному применению в зависимости от заданных температурных условий эксплуатации. Первая ступень теплообменника выполнена открытой внутренним корпусом 2 к источнику теплоты 9, например, естественному водоему, а внешний корпус 1 первой ступени теплообменника соединен с помощью насоса 10 с внутренним корпусом 2 очередной ступени теплоприемника и т,д, до соединения внешнего корпуса 1 оконечной ступени с помощью трубопровода с насосом 10 с потребителем теплоты 11, например, паровым котлом и т.п,Материалом трубопроводов является теплоиэолирующий полимер, например, фтороплзст и т,п,Электропитание насосов всех ступенейзнергоустановки осуществляется от вспомогательной энергосиловой установки или засчет части теплоты, потребляемой на собственные нужды от потребителя теплоты 11.Каскадный тепловой насос по конкретной заданной мощности выполняется из заданного числа параллельных цепей по.описанному.Работает каскадный тепловой насосследующим образом.Вода иэ водоема-источника теплоты 9самотеком или с помощью насоса 10 подается в теплообменник первого каскада, врезультате чего корпус 2 первой ступенипринимает температуру воды водоема. Привключении насосов 10 очередных ступенейтеплообменникав рабочий агент 8 в первойступени принимает температуру воды водоема и подается насосом 10 во внутреннийкорпус 2 второй ступени теплоабменника,где проталкивается давлением между подложками-пластинами 3, которые осуществляют ориентирующее влияние на рабочийагент, обусловливая его переход в кристаллическую мезофазу при соответствующемскачке теплоемкости, вследствие чего частьтеплосодержания рабочего агента 8 в корпусе 2 второй ступени теплообменника выделяется, нагревая пластины 3 и рабочий агентво внешнем корпусе 1 второй ступени, осуществляя перенос теплоты от источника с низкой температурой-водоемом к каскадутеплообмена с более высокой температурой,в котором процесс по описанному повторяется, используя скачек теплоемкости жидкокристаллического рабочего агента при переходев кристаллическую меэофаэу под влияниемориентирующих подложек пластин 3, Послепрохождения заданного числа каскадов температура рабочего агента 8 последней ступени поднимается до заданной температурытеплоприемника-потребителя, который нагревается до рабочего агента внешнего корпуса 1 последнего каскада насоса, позволяяотводить от него теплоту с заданным расходом. ьТак как скачок теплоемкости жидкокристаллического рабочего агента при переходев кристаллическую мезофаэу превосходитскачок теплоемкости при переходе пар-жиД-кость, то данное обстоятельство обеспечивает йовышение энергоэффективностьтеплового насоса,Формул а изобретенияКаскадный тепловой насос, каскады которого представлены замкнутыми гидравлическими контурами с рабочим агентом, соединенными между собой посредствомдвухпоточных теплообменниково т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности, каждый из теплообменников состоит из внешнего теплоизолированного корпуса и внутреннего теплопроводного,внутренняя полость которого разделена металлическими пластинами на каналы для рабочего агента, в качестве которого используется жидкокристаллическое веще ство.1825941 Составитель П.ВертинскийТехред М.Моргентал Корректор М,Ша Редактор оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарин Заказ 2313 ТиражВНИИПИ Государственного коми113035 МоскаПр а по из КР Подписноеетениям и открытиям при ГКНТ СССР