Тепловой насос для системы кондиционирования воздуха

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик пп 987333(22) Заявлено 200781 (21) 3354796/23-Об 1 Щ М. Кл. с присоединением заявки М Г 25 В 29/00Г 24 Г 3/14 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийОпубликовано 07.0183. Бюллетень М 1 Дата опубликования описания 0701 ВЗ(71) Заявители 54) ТЕПЛОВОЙ НАСОС ИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯдухА 0 Изобретение относится к холодильной технике, а точнее к тепловым насосам для системы кондиционирования воздуха в летнее и зимнее время, 5Известны тепловые насосы для системы кондиционирования воздуха в летнее и зимнее время, содержащие корпус с патрубками ввода кондиционируемого воздуха, вывода его в термостатируемое помещение, вывода обработавшего воздуха из помещения и его выброса в атмосферу, размещенные внутри корпуса компрессор и подключаемые к нему два теплообменникав качестве испарителя или конденсатора в зависимости от времени года, снабженные вентиляторами и поддонами для сбора влаги, при этом теплообменники соответственно подключены к патрубкам ввода кондиционируемого воздуха и вывода отработавшего воздуха из помещения,а их вентиляторы подсоединены соответственно к патрубкам вывода кондиционированного воздуха в термостатируемое помещение и выброса отработавшего воздуха в атмосферу 1 ).Недостатком известных тепловых насосов является их малая экономичность вследствие большой затраты электроэнергии на выработку тепла и холода, З 0 Цель изобретения - повышение экономичности.Укаэанная цель достигается тем, что тепловой насос дополнительно содержит аппарат косвенно-испаритель-, ного охлаждения воздуха с сухим и влажным каналами, снабженными входными и выходными штуцерами, причем входные штуцера каждого канала соединены попарно посредством воэдуховодов с эапорными вентилями с выходными штуцерами этих каналов, и каждая пара штуцеров, в свою очередь, дополнительно подсоединена к атмосфере и соответственно к патрубкам ввода кондицнонируемого воздуха и вывода отработавшего воздуха из помещения.При этом поддоны обоих тенлообмен-. ников подключены к влажному каналу аппарата косвенно-испарительного охлаждения воздуха.На чертеже схематично представлен предлагаемый тепловой насос.Насос содержит корпус 1 с патрубками 2-5 соответственно ввода кондиционируемого воздуха, вывода его в термостатируемое помещение, вывода отработавшего воздуха иэ помещения и его выброса в атмосферу, компрессор б, теплообменники 7 н 8, снабжен 987333ные вентиляторами 9 и 10 и поддонами 11 и 12, аппарат 13 косвенно-испарительного охлаждения воздуха с сухим каналом 14 и влажным каналом 15, снабженными входными штуцерами 16 и 17 и выходными штуцерами 18 и 19, воэдуховоды 20-30, вентили 31-38, влагопроводы 39 и 40 с кранами 41 и 42.В летнем режиме кондиционирования тепловой насос работает следующим образом.Вентили 33, 35, 37 и 31 и кран 41 открыты, вентили 32, 34, 36 и 38 и кран 42 закрыты.Наружный воздух. через воздуховод 25, штуцер 16 поступает в сухой канал аппарата 13 косвенно-испарительного охлаждения воздуха, в котором охлаждается в пределе до температуры точки росы. В этом состоянии часть воздуха по воздуховодам 20, 23 и 24 поступает в патрубок 2, а другая часть воздуха через воздуховоды 20- 22 и штуцер 17 поступает во влажный канал 15 аппарата 13В канале 15 за счет тепло- и массообмена воздух нагревается и далее направляется через штуцер 19 по воэдуховодам 29 и 30 в патрубок 4. Здесь воздух,идущий по воэдуховоду 29, перемешивается с воздухом, идущим из помещения по воэдуховоду 30,и поступает в теплообменник 8, выполняющий функцию конденсатора, Отобрав тепло конден.сации, воздух посредством вентилятора 10 через патрубок 5 выбрасывает.ся в атмосферу.Холодильная машина в режиме летнего кондиционирования работает следующим образом.Компрессор б нагнетает пары хлад- агента в теплообменник 8, где они конденсируются, далее. жидкость, пройдя через регулирующий вентиль (не показан), поступает в теплообменник 7, выполняющий функцию испарителя. Здесь жидкий хладагент кипит, а его пары отсасываются компрессором б, Конденсатиэ .поддона,11 теплообменника 7 через кран 41 по влагопроводу 39 поступает во влажный. канал 15 для его смачивания.Предварительно охлажденная частьвоздуха через патрубок 2 поступаетна контакт с теплообменником 7,внутри которого кипит хладагент. Приэтом воздух еще более охлаждается иосушается за счет выпадения конденсата на поверхности теплообменника 7,и в этом состоянии вентилятором 9через патрубок 3 воздух направляется в термостатируемое помещение,В зимнем режиме кондиционированиятепловой насос работает следующим образом,Вентили 34, 36, 38 и 32 и кран 42открыты, вентили 37, 35, 33 и 31 икран 4.1 закрыты.Воздух из помещения по воздуховоду 30 через патрубок 4 направляется 5на поьерхностный теплообмен с теплообменника 8. Часть этого воздухапо воздуховодам 29, 26 и 25 н черезштуцер 16 направляется в сухой канал14 аппарата 13. Здесь воздух охлаждается в пределе до температуры мокрого термометра и, пройдя штуцер 18,выбрасывается через воздуховод 20и вентиль 38 в атмосферу. При этомконтакте из воздуха по поверхноститеплообменника 8 конденсируются водяные пары, которые в виде конденсатапо влагопрсводу 40 направляются длясмачивания влажного канала 15 аппарата 13 косвенно-испарительного охлаждения воздуха. Наружный воздух через 20 вентиль 32 и штуцер 17 поступает вовлажный канал 15 аппарата 13. Здесьвоздух нагревается за счет отборатепла от воздуха, проходящего черезсухой канал 14 аппарата 13, и увлаж няется в пределе до величины относительной влажности, равной 100, и вэтом состоянии он через штуцер 19по воздуховодам 28 и 24, а также через патрубок 2 поступает на контакт 30 с теплообменником 7.Холодильная машина в режиме зимнего кондиционирования работает следующим образом.Компрессор б нагнетает пары хлад агента в теплообменник 7, выполняющий функцию конденсатора. Жидкийхладагент, пройдя регулирующий вентиль (не показан), поступает в тепло"обменник 8, выполняющий функцию испарителя. Здесь жидкий хладагент кипити его пары снова поступают в компрессор бПредварительно нагретый и увлажненный во влажном канале 15 воздухпоступает на контакт с теплообменником 7, внутри которого конденсируются пары хладагента. В результате этого теплообменника воздух еще болеенагревается и в этом состоянии вентилятором 9 через патрубок 3 направляется в термостатируемое помещение, 50 . экономическая эФфективность предлагаемого насоса выражается в снижении расхода электроэнергии на производство холода и тепла, вследствиепредварительного охлаждения и нагре ва воздуха, путем его массо- и теплообмена с конденсатом, образующимсяна поверхности технологических аппаратов кондиционера.Формула изобретения1. Тепловой насос для системыкондиционирования воздуха в летнееи зимнее время, содержащий корпус с65патрубками ввода кондиционируемоговоздуха, вывода его в термостатируемое помещение, вывода отработавшеговоздуха из помещения и его выбросав атмосферу, размещенные внутри корпуса компрессор и подключаемые к нему два теплообменника в качествеиспарителя или конденсатора в зависимости от времени года, снабженныевентиляторами и поддонами для сборавлаги, при этом теплообменники соответственно подключены к патрубкамввода кондиционируемого воздуха и вывода отработавшего воздуха из помещения, а их вентиляторы подсоединенысоответственно к патрубкам выводакондиционированного воздуха в термостатируемое помещение и выброса отработавшего воздуха в атмосферу, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения экономичности, тепловой насос дополнительно содержитаппарат косвенно-испарительного охФлаждения воздуха с сухим и влажнымканалами, снабженными входными и выходными штуцерами, причем входныештуцера каждого канала соединены по-.парно посредством воэдуховодов с запорными. вентилями с выходными штуцерами этих каналов, и каждая параштуцеров, в свою очередь, дополнительно подсоединена к атмосфере и соответственно к патрубкам ввода кондиционируемого воздуха и вывода отработавшего воздуха иэ помещения.2, Насос по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что поддоны обоихтеплообменников подключены к влажному каналу аппарата косвенно-испарительного охлаждения воздуха,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Кокорин О.Я. Кондиционеры, работающие в режиме теплового насоса.Обзорная информация,И ЦНИИТЭстроймаш, вып. 1, 1981 с. 20-22.987333 Ф лжслвкСоставитель Р.Даниледактор Н.Бобкова Техред О.Неце орректор С.Шекм 0270/23 Тираж 528 Подп ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.За исное филиал ППП "Патентф, г. ужгород, ул. Проектн