[go: up one dir, main page]

RU2460949C1 - Heat and cold supply system - Google Patents

Heat and cold supply system Download PDF

Info

Publication number
RU2460949C1
RU2460949C1 RU2011109423/06A RU2011109423A RU2460949C1 RU 2460949 C1 RU2460949 C1 RU 2460949C1 RU 2011109423/06 A RU2011109423/06 A RU 2011109423/06A RU 2011109423 A RU2011109423 A RU 2011109423A RU 2460949 C1 RU2460949 C1 RU 2460949C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat
supply system
low
cold supply
supply
Prior art date
Application number
RU2011109423/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Баба Джабраилович Бабаев (RU)
Баба Джабраилович Бабаев
Эмиль Бабаевич Бабаев (RU)
Эмиль Бабаевич Бабаев
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Дагестанский государственный университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Дагестанский государственный университет filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Дагестанский государственный университет
Priority to RU2011109423/06A priority Critical patent/RU2460949C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2460949C1 publication Critical patent/RU2460949C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/44Heat exchange systems

Landscapes

  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)

Abstract

FIELD: power industry.
SUBSTANCE: heat and cold supply system containing fluid tank with transparent enclosure, which is filled with low-boiling heat carrier and steam mixture, also includes absorption chamber, low-temperature heat exchanger and valves for mode regulation.
EFFECT: improving the use of system for support of comfortable conditions in rooms and during cold and hot periods.
1 dwg

Description

Изобретение относится к гелиотехнике и может быть использовано в системах солнечного теплохладоснабжения.The invention relates to solar engineering and can be used in solar heat and cooling systems.

Известна система централизованного теплохладоснабжения [1], состоящая из эжектора, испарителя и конденсатора, соединяемых паропроводом, парообразователя, вспомогательных эжекторов, бака-газоотделителя. Кроме того, в систему входят водоподогреватель системы теплоснабжения, насос сети теплоснабжения и подающий трубопровод. К этому трубопроводу присоединены потребители тепла системы горячего водоснабжения и отопления с обратным циркуляционным трубопроводом. В систему также входит ввод водопровода, насос сети холодоснабжения, потребитель холода, холодопровод, подающий трубопровод городской теплосети, обратный трубопровод городской теплосети.A known system of centralized heat supply [1], consisting of an ejector, an evaporator and a condenser connected by a steam line, a steam generator, auxiliary ejectors, a gas separator tank. In addition, the system includes a water heater of the heat supply system, a heat supply network pump and a supply pipe. The consumers of heat of the hot water supply and heating system with a reverse circulation pipe are connected to this pipeline. The system also includes a water supply inlet, a cooling network pump, a cold consumer, a refrigeration pipe, an urban heating supply pipeline, and an urban heating return pipe.

Недостатком этой системы является ее сложность с включением насосов и эжекторов, низкая эффективность снижения температуры парообразования за счет эжекции, отсутствие использования возобновляемых источников энергии.The disadvantage of this system is its complexity with the inclusion of pumps and ejectors, the low efficiency of lowering the temperature of vaporization due to ejection, the lack of the use of renewable energy sources.

Известна гелиосистема обогрева помещения [2], содержащая испаритель, выполненный из трубок малого поперечного сечения по типу двухфазного термосифона, отделитель жидкости, осмотический мембранный блок, конденсатор пара и охладитель жидкости (раствора).Known solar heating system [2], containing an evaporator made of tubes of small cross-section as a two-phase thermosiphon, a liquid separator, an osmotic membrane unit, a steam condenser and a liquid (solution) cooler.

Мембранный блок разделен полупроницаемой перегородкой (мембраной) на полость раствора и полость конденсатора. Полость раствора связана магистралью охладителя жидкости с отделителем жидкости, а конденсатор проводом с нижней частью испарителя. Полость конденсата связана с верхней крышкой отделителя жидкости. Испаритель, также связанный с верхней крышкой отделителя жидкости, расположен под некоторым углом на крышке обогреваемого помещения. Испаритель располагают в пространстве так, чтобы его выходная часть, связанная с отделителем жидкости, находилась выше входной части, связанной с полостью раствора.The membrane block is divided by a semipermeable partition (membrane) into the cavity of the solution and the cavity of the condenser. The cavity of the solution is connected by a line of a liquid cooler to a liquid separator, and a condenser by a wire to the lower part of the evaporator. The condensate cavity is connected to the top cover of the liquid separator. The evaporator, also associated with the top cover of the liquid separator, is located at some angle on the cover of the heated room. The evaporator is arranged in space so that its outlet part connected with the liquid separator is higher than the inlet part connected with the solution cavity.

Недостатком данной гелиосистемы является отсутствие возможности хладоснабжения помещения и низкая эффективность насоса в виде осмотического мембранного блока.The disadvantage of this solar system is the lack of cold supply facilities and low pump efficiency in the form of an osmotic membrane unit.

Известна конструкция энергосберегающего здания с системой теплохладоснабжения [3], состоящая из зеркального ячеистого концентратора, светопропускающего покрытия, рифленой зигзагообразной пленки и теплового коллектора, расположенного в цоколе здания. Зеркальный концентратор и светопропускающие покрытия отстоят на некотором расстоянии от железобетонного, зачерненного, покрытого стеклокрышкой цоколя и образуют воздушный канал, который соединен с воздушными каналами в напольном перекрытии, воздушными каналами на северной стороне цоколя и пространством подполья, образуя рециркуляционный контур лучистого напольного отопления с гравитационной и принудительной циркуляцией. Поверхности южной стороны цоколя и перекрытия со стороны подполья покрыты слоем теплоизоляции. У основания теплового коллектора в подполье подключен к рециркуляционному контуру дублер в виде калорифера с вентилятором. В летний, неотопительный, период теплоизолирующая панель закрыта, окна зашторены белой тканью, клапаны открыты и прохладный воздух подполья охлаждает напольное перекрытие.A known design of an energy-saving building with a heat and cold supply system [3], consisting of a mirror cellular concentrator, light-transmitting coating, a corrugated zigzag film and a heat collector located in the basement of the building. The mirror concentrator and light-transmitting coatings are separated at some distance from the reinforced concrete, blackened, glass-covered basement and form an air channel that is connected to the air channels in the floor, the air channels on the north side of the base and the underground space, forming a recirculation loop of radiant floor heating with gravity and forced circulation. The surfaces of the south side of the basement and the floors on the underground side are covered with a layer of thermal insulation. At the base of the heat collector in the underground, an understudy is connected to the recirculation circuit in the form of a heater with a fan. In the summer, non-heating period, the insulating panel is closed, the windows are curtained with white cloth, the valves are open and the cool underground air cools the floor.

Недостатком данной конструкции является наличие большого количества каналов в стенах и перекрытии, что повышает стоимость строительства, и низкая эффективность из-за использования в качестве тепло- и хладоносителя воздуха.The disadvantage of this design is the presence of a large number of channels in the walls and floors, which increases the cost of construction, and low efficiency due to the use of air as a heat and coolant.

Наиболее близкой по технической сущности является гелиосистема [4], содержащая жидкостную емкость с прозрачным ограждением, заполненную низкокипящим теплоносителем, и паровую емкость с теплоизоляционной крышкой и теплообменником. Обе емкости соединены трубой и переливной трубкой для движения пара и сконденсировавшейся жидкости. В жидкостной емкости, которая имеет крышку-отражатель, имеется контейнер с фазопереходным теплоаккумулирующим материалом. Жидкостная и паровая емкости снаружи покрыты теплоизоляционным материалом для снижения тепловых потерь. Теплообменник с подающим и обратным трубопроводами подсоединен трехходовым вентилем к теплообменникам (батарейкам обогрева помещений) и баку-аккумулятору, и образуя второй замкнутый контур с таким же теплоносителем.The closest in technical essence is a solar system [4], containing a liquid tank with a transparent guard, filled with a low-boiling coolant, and a steam tank with a heat-insulating lid and a heat exchanger. Both tanks are connected by a pipe and an overflow pipe for the movement of steam and condensed liquid. In the liquid tank, which has a reflector cap, there is a container with phase-transition heat-accumulating material. The liquid and steam tanks are coated on the outside with a heat-insulating material to reduce heat loss. The heat exchanger with the supply and return pipelines is connected by a three-way valve to the heat exchangers (space heating batteries) and the storage tank, and forming a second closed circuit with the same coolant.

Недостатком этой системы является то, что ее можно использовать лишь для теплоснабжения.The disadvantage of this system is that it can only be used for heat supply.

Задача изобретения - расширить область использования системы не только для теплоснабжения зданий, но и для хладоснабжения.The objective of the invention is to expand the scope of use of the system not only for heat supply to buildings, but also for cold supply.

Технический результат - повышение роли использования системы для поддержания комфортных условий в помещениях и в холодный, и в жаркий периоды времени.EFFECT: increasing the role of using the system to maintain comfortable conditions in the premises both in cold and hot periods of time.

Сущность изобретения заключается в том, что система теплохладоснабжения, содержащая жидкостную емкость с прозрачным ограждением, заполненную низкокипящим теплоносителем, и паровую емкость с теплоизоляционной крышкой и теплообменником, дополнительно содержит абсорбционную камеру, низкотемпературный теплообменник и вентили для регулирования режима.The essence of the invention lies in the fact that the heat and cooling system, comprising a liquid container with a transparent enclosure filled with a low-boiling coolant, and a steam tank with a heat-insulating lid and a heat exchanger, further comprises an absorption chamber, a low-temperature heat exchanger and valves for regulating the mode.

На фигуре 1 представлена принципиальная схема системы теплохладоснабжения.The figure 1 presents a schematic diagram of a heat and cold supply system.

Система теплохладоснабжения содержит жидкостную емкость 1 с прозрачным ограждением 2, заполненную низкокипящим теплоносителем 3, и паровую емкость 4 с теплоизоляционной крышкой 5 и теплообменником 6. Обе емкости соединены трубой 7 и переливной трубкой 8 для движения пара и сконденсировавшейся жидкости. В жидкостной емкости, которая имеет крышку-отражатель 9, имеется контейнер 10 с фазопереходным теплоаккумулирующим материалом. Жидкостная и паровая емкости снаружи покрыты теплоизоляционным материалом для снижения тепловых потерь (на схеме показан штриховкой). Система включают также трубы отвода 11 и подачи 12 теплоносителя в теплообменник 6, в нижней части соединительной трубы 7 отвод 13 и трубку 14, абсорбционную камеру 15, испарительную часть 16 и вентили 17 и 18.The heat and cooling supply system contains a liquid tank 1 with a transparent guard 2, filled with a low-boiling coolant 3, and a steam tank 4 with a heat-insulating cover 5 and a heat exchanger 6. Both tanks are connected by a pipe 7 and an overflow pipe 8 for the movement of steam and condensed liquid. In the liquid tank, which has a reflector cap 9, there is a container 10 with phase-transition heat-accumulating material. The liquid and steam tanks are coated on the outside with a heat-insulating material to reduce heat loss (shown in the diagram by hatching). The system also includes pipes of the outlet 11 and supply 12 of the coolant to the heat exchanger 6, in the lower part of the connecting pipe 7, the outlet 13 and the tube 14, the absorption chamber 15, the evaporation part 16 and valves 17 and 18.

Система теплохладоснабжения работает следующим образом.The heating and cooling system works as follows.

Солнечное излучение, проходя через прозрачное ограждение 2, разогревает теплоноситель 3 в жидкостной емкости 1 солнечного коллектора. При этом происходит кипение теплоносителя в емкости 1 и трубе 7. Образовавшийся пар движется вверх по трубе и через узкую щель, как показано стрелками, проходит в паровую емкость 4, где теплоноситель конденсируется за счет теплообмена с теплоносителем второго контура в теплообменнике 6, и по переливной трубке 8 возвращается в испарительную жидкостную емкость 1. При этом вентиль 18 открыт, а вентиль 17 закрыт и система работает в режиме теплоснабжения. Крышка-отражатель 9 в открытом состоянии служит экраном для усиления и концентрирования солнечных лучей, а при отсутствии солнечного излучения ее закрывают для снижения тепловых потерь.Solar radiation passing through a transparent fence 2, heats the coolant 3 in the liquid tank 1 of the solar collector. In this case, the coolant boils in the tank 1 and the pipe 7. The resulting steam moves up the pipe and through a narrow slot, as shown by the arrows, passes into the steam tank 4, where the coolant condenses due to heat exchange with the secondary coolant in the heat exchanger 6, and overflow the tube 8 returns to the evaporative liquid tank 1. In this case, the valve 18 is open, and the valve 17 is closed and the system operates in heat supply mode. The cover-reflector 9 in the open state serves as a screen for amplification and concentration of sunlight, and in the absence of solar radiation it is closed to reduce heat loss.

Поскольку в жидкостной зоне имеется контейнер с фазопереходным теплоаккумулирующим материалом 10, например парафином, он превращает в пар теплоноситель 3 первого контура при отсутствии солнечного излучения за счет накопленной энергии.Since there is a container in the liquid zone with phase-transition heat-accumulating material 10, for example paraffin, it turns the primary coolant 3 into steam in the absence of solar radiation due to the accumulated energy.

По трубам 11 теплоноситель подается на обогрев помещений. В теплообменник 6 теплоноситель подается по трубам 12, предварительно охлаждая соединительную часть со второй емкостью соединительной трубы 7. Из нижней части соединительной трубы 7 высококонцентрированный раствор через отвод 13 и трубку 14 отводится в абсорбционную камеру 15. Далее пары поглощаются в абсорбционной камере 15 водой, сконденсировавшейся в соединительной трубе 7 и попадающей по отводу 13 и трубке 14.Through pipes 11, the coolant is supplied to heat the premises. The heat carrier 6 is supplied to the heat exchanger through pipes 12, after cooling the connecting part with the second capacity of the connecting pipe 7. From the lower part of the connecting pipe 7, a highly concentrated solution is discharged through the outlet 13 and the pipe 14 into the absorption chamber 15. Then the vapors are absorbed in the absorption chamber 15 by condensed water in the connecting pipe 7 and falling on the branch 13 and the tube 14.

При работе системы в режиме хладоснабжения вентиль 18 закрыт, а вентиль 17 открыт и низкокипящая жидкость через вентиль 17 попадает в испарительную часть 16, где поглощает тепловую энергию из окружающей среды помещения и служит для хладоснабжения.When the system is operating in the cold supply mode, the valve 18 is closed, and the valve 17 is open and the low-boiling liquid through the valve 17 enters the evaporation part 16, where it absorbs thermal energy from the environment of the room and serves for cold supply.

Теплоносителями могут быть низкокипящие жидкости, например водоаммиачный раствор, Фреон-113, и т.д.Heat carriers can be low-boiling liquids, for example water-ammonia solution, Freon-113, etc.

Преимуществами предлагаемой системы теплохладоснабжения являются: улучшение естественной циркуляции теплоносителя первого контура за счет использования принципа тепловой трубы и переливной трубки вместо фитилей; обеспечение достаточно полного поглощения солнечных лучей за счет использования крышки-отражателя; увеличение теплоаккумулирующий способности за счет использования фазопереходного теплоаккумулирующего материала в жидкостной емкости; уменьшение тепловых потерь за счет теплоизоляции емкостей первого контура; повышение степени использования возобновляемых источников энергии.The advantages of the proposed heat and cold supply system are: improvement of the natural circulation of the primary coolant by using the principle of a heat pipe and an overflow pipe instead of wicks; ensuring sufficiently complete absorption of sunlight through the use of a reflector cap; increase in heat storage capacity due to the use of phase transition heat storage material in a liquid tank; reduction of heat losses due to thermal insulation of the tanks of the primary circuit; increasing the use of renewable energy sources.

Предлагаемая система теплохладоснабжения обладает всеми преимуществами прототипа, вдобавок она обладает преимуществом возможности использования ее и для теплоснабжения, и для хладоснабжения зданий (кондиционирования помещений).The proposed heat and cold supply system has all the advantages of a prototype, in addition, it has the advantage of being able to use it for both heat and cold supply of buildings (air conditioning).

ЛитератураLiterature

1. В.М.Иванов, Б.С.Тихонов, И.Ф.Усенко. «Система централизованного теплохладоснабжения», авторское свидетельство №217405, бюл. №16, 07.05.19681. V.M. Ivanov, B.S. Tikhonov, I.F. Usenko. "The system of centralized heat and cold supply", copyright certificate No. 217405, bull. No.16, 05/07/1968

2. А.С.Титлов. «Гелиосистема обогрева помещения», авторское свидетельство № SU 1793172 A1, F24J 2/42, бюл. №5, 07.02.932. A.S. Titlov. "Solar heating system", copyright certificate No. SU 1793172 A1, F24J 2/42, bull. No. 5, 02/07/93

3. В.Н.Никоаевский, Т.Ю.Кузьменко. «Конструкция энергосберегающего здания с системой теплохладоснабжения», авторское свидетельство № SU 1818508 A1, F24J 2/42, бюл. №20, 30.05.93.3. V.N.Nikoaevsky, T.Yu. Kuzmenko. “Design of an energy-efficient building with a heat and cold supply system”, copyright certificate No. SU 1818508 A1, F24J 2/42, bul. No. 20, 05/30/93.

4. Б.Д.Бабаев «Гелиосистема», патент на изобретение №2312276.4. BD Babaev "Heliosystem", patent for invention No. 2312276.

Claims (1)

Система теплохладоснабжения, содержащая жидкостную емкость с прозрачным ограждением, заполненную низкокипящим теплоносителем, и паровую емкость с теплоизоляционной крышкой и теплообменником, отличающаяся тем, что система теплохладоснабжения дополнительно содержит абсорбционную камеру, низкотемпературный теплообменник и вентили для регулировки режима. A heat and cooling supply system comprising a liquid container with a transparent guard filled with a low boiling coolant and a steam container with a heat-insulating lid and a heat exchanger, characterized in that the heat and cooling system further comprises an absorption chamber, a low temperature heat exchanger and valves for adjusting the mode.
RU2011109423/06A 2011-03-11 2011-03-11 Heat and cold supply system RU2460949C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011109423/06A RU2460949C1 (en) 2011-03-11 2011-03-11 Heat and cold supply system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011109423/06A RU2460949C1 (en) 2011-03-11 2011-03-11 Heat and cold supply system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2460949C1 true RU2460949C1 (en) 2012-09-10

Family

ID=46939015

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011109423/06A RU2460949C1 (en) 2011-03-11 2011-03-11 Heat and cold supply system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2460949C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2544403C1 (en) * 2013-09-25 2015-03-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗ ГУ) Solar heat and cold supply system with quality air exchange in buildings
RU2791064C1 (en) * 2022-06-23 2023-03-02 Павел Валерьевич Максимов Boiling immersion bath for cooling computing equipment

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4186726A (en) * 1976-03-26 1980-02-05 The University Of Iowa Research Foundation Apparatus and method for collecting solar energy
SU937920A1 (en) * 1980-08-26 1982-06-23 Научно-Производственное Объединение "Солнце" Ан Туркменской Сср Heliounit for producing hot water and refrigeration
RU2184873C1 (en) * 2000-12-13 2002-07-10 Исачкин Анатолий Федорович Solar power plant
RU2312276C1 (en) * 2006-04-26 2007-12-10 Дагестанский государственный университет Solar power plant

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4186726A (en) * 1976-03-26 1980-02-05 The University Of Iowa Research Foundation Apparatus and method for collecting solar energy
SU937920A1 (en) * 1980-08-26 1982-06-23 Научно-Производственное Объединение "Солнце" Ан Туркменской Сср Heliounit for producing hot water and refrigeration
RU2184873C1 (en) * 2000-12-13 2002-07-10 Исачкин Анатолий Федорович Solar power plant
RU2312276C1 (en) * 2006-04-26 2007-12-10 Дагестанский государственный университет Solar power plant

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2544403C1 (en) * 2013-09-25 2015-03-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗ ГУ) Solar heat and cold supply system with quality air exchange in buildings
RU2791064C1 (en) * 2022-06-23 2023-03-02 Павел Валерьевич Максимов Boiling immersion bath for cooling computing equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Jamar et al. A review of water heating system for solar energy applications
EP1888978A1 (en) Solar earth module
KR20110010047A (en) Condensing Solar Collector
CN102913986B (en) Separating heat tube wall hanging type flat plate solar heating device
US20120037150A1 (en) Convex Lens Solar Water Heating System
Khamraev et al. Removal of hydrodynamic lesions of a heated floor with a solar collector
CN104192930B (en) Solar energy separate heat pipe desalination plant
CN202927948U (en) Wall-mounted flat-plate solar heating device with separated heat pipes
CN108151359A (en) A kind of two level heat accumulating type domestic solar utilizes system
CN103411350B (en) Solar cooling plate based combined cooling and heating system
CN106595067A (en) Micro-channel solar heating system based on superconducting heat pipe technology
RU2460949C1 (en) Heat and cold supply system
Li et al. Analysis of H2O/EMISE absorption chiller driven by stationary solar collectors in hot-humid climate
Blackman et al. Demonstration of solar heating and cooling system using sorption integrated solar thermal collectors
CN211011985U (en) A dual-supply system combining solar energy cooling and heating
CN201059798Y (en) Building flat plate split wall-mounted vacuum solar superconducting heat collector
CN103629769B (en) Solar energy central air conditioning system integrating device and heat-exchange method
CN105716299A (en) Solar heat pump water heater
CN207132579U (en) Family's thermoelectricity energy conserving system based on photovoltaic and photothermal
CN206683123U (en) Solar refrigeration heating plant
CN105698303A (en) Cooling system for aging room
RU201779U1 (en) Multifunctional solar air collector
CN108167987B (en) Small-sized absorption refrigerating unit based on liquid film absorption, evaporation and heat exchange
Davani et al. Experimental analysis of a multistage water desalination system utilizing an evacuated parabolic solar trough with a solar tracker
RU2648057C1 (en) Vacuum desalination and electrical power generation unit

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180312