[go: up one dir, main page]

RU2827070C1 - Thermal energy distribution loop unit to maintain specified climatic parameters - Google Patents

Thermal energy distribution loop unit to maintain specified climatic parameters Download PDF

Info

Publication number
RU2827070C1
RU2827070C1 RU2024106978A RU2024106978A RU2827070C1 RU 2827070 C1 RU2827070 C1 RU 2827070C1 RU 2024106978 A RU2024106978 A RU 2024106978A RU 2024106978 A RU2024106978 A RU 2024106978A RU 2827070 C1 RU2827070 C1 RU 2827070C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat
freon
connection
heat exchange
exchange device
Prior art date
Application number
RU2024106978A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Робертович Цабель
Александр Вольдемарович Фраш
Original Assignee
Александр Робертович Цабель
Александр Вольдемарович Фраш
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Робертович Цабель, Александр Вольдемарович Фраш filed Critical Александр Робертович Цабель
Application granted granted Critical
Publication of RU2827070C1 publication Critical patent/RU2827070C1/en

Links

Abstract

FIELD: heat power engineering.
SUBSTANCE: to ensure balanced heat transfer, the main heat energy distributor comprises a double-circuit pipeline structure of a closed type, along the combined channel connections of which a refrigerant in the form of freon moves, which circulation mode provides for its supply to compressor device, from which vapours of heated freon are supplied to the first heat exchange device made with possibility of condensation of freon vapours with heat release to accumulated water, the reserve of which is used for needs of hot water supply. Freon movement from the first heat exchange device by means of the said channel connections takes place through 3-way valve and 4-way valve installed in series and connected to each other, first of which has a return connection passing through a check valve with a receiver and a subsystem of check valves, and the second of which has a reverse connection to the input of the said compressor device, and also has a connection to the heat machine and to the second heat exchange device, inside which the gas-liquid medium is condensed, giving off heat to the heat carrier serving for technical needs. Subsystem of check valves is combined with a single closed line having an input for connection with said heat machine, an outlet for connection with the said second heat exchanger and an additional connection with the said receiver, which is made through a capillary tube installed on the channel connection with the electric valve, which intensifies the freon flow, which increases the pressure at the inlet of the compressor device.
EFFECT: providing balanced heat transfer.
1 cl, 1 dwg

Description

Область техникиField of technology

Предлагаемое изобретение относится к области теплоэнергетики и предназначено для получения, в соответствии с температурными условиями окружающей среды, желаемых климатических параметров в помещении, что проявляется в возможности эффективного перераспределения используемой тепловой энергии, а также перенаправления последней в случае ее переизбытка по иному контуру, что расширяет ее применение и оказывает положительное воздействие на ресурс и энергоэффективность работы установки.The proposed invention relates to the field of thermal power engineering and is intended to obtain, in accordance with the temperature conditions of the environment, the desired climatic parameters in the room, which is manifested in the possibility of effective redistribution of the used thermal energy, as well as redirection of the latter in the event of its excess along another circuit, which expands its application and has a positive effect on the resource and energy efficiency of the installation.

Уровень техникиState of the art

Из уровня техники известна теплонасосная установка для отопления и охлаждения помещений (см. RU 2738527, кл. F25B 30/06, публ. 14.12.2020 г. [1]).A heat pump unit for heating and cooling premises is known from the prior art (see RU 2738527, class F25B 30/06, published on 14.12.2020 [1]).

Выявленное из уровня техники решение относится к теплоэнергетическим системам, а в частности к установкам отопления и охлаждения малоэтажных зданий, использующим источники низкопотенциального тепла (наружный воздух, грунт и грунтовые воды, прилегающего земельного участка).The solution identified from the state of the art relates to thermal energy systems, and in particular to heating and cooling installations for low-rise buildings using low-potential heat sources (outdoor air, soil and groundwater, adjacent land).

Задачей известной теплонасосной установки [1], в соответствии с замыслом, является снижение энергетических затрат и повышение эффективности, связанной с отоплением и охлаждением помещений путем создания тепловой установки, использующей два источника низкопотенциального тепла с помощью двух разных теплообменников.The objective of the known heat pump installation [1], according to the concept, is to reduce energy costs and increase efficiency associated with heating and cooling of premises by creating a heating installation that uses two sources of low-potential heat using two different heat exchangers.

Как уже было указано, известная теплонасосная установка [1] служит для отопления и охлаждения помещений и содержит наружные и внутренние теплообменные устройства, компрессор с электроприводом, четырехходовые клапаны, а также соединительные трубопроводы, заполненные рабочим телом (фреон) с возможностью реверсирования работы благодаря наличию упомянутого четырехходового клапана.As already indicated, the known heat pump installation [1] is used for heating and cooling premises and contains external and internal heat exchange devices, a compressor with an electric drive, four-way valves, as well as connecting pipelines filled with a working fluid (freon) with the possibility of reversing operation due to the presence of the aforementioned four-way valve.

Особенностью известного из уровня техники решения является то, что во фреоновый контур тепловой установки интегрирован дополнительный теплообменник, связывающий фреоновый контур с контуром теплохладоносителя грунтовых зондов без промежуточных теплоносителей. Причем используемые грунтовые зонды состоят из заполненных жидким теплохладоносителем пластиковых труб, помещаемых в вертикальные скважины. Грунтовые зонды объединяются в единый контур с помощью труб, подведенных к дополнительному теплообменнику. Кроме того, во фреоновом контуре установки [1] имеются соленоидные клапана, работающие в режиме "открыто-закрыто" и которые управляются наружным термостатом.A special feature of the solution known from the state of the art is that an additional heat exchanger is integrated into the freon circuit of the heating unit, connecting the freon circuit with the circuit of the coolant of the ground probes without intermediate coolants. Moreover, the ground probes used consist of plastic pipes filled with liquid coolant, placed in vertical wells. The ground probes are combined into a single circuit using pipes connected to the additional heat exchanger. In addition, the freon circuit of the unit [1] has solenoid valves operating in the "open-closed" mode and which are controlled by an external thermostat.

В качестве недостатков выявленного из уровня техники решения [1] следует отметить следующие.The following disadvantages should be noted in the solution identified from the prior art [1].

Использование дополнительного теплообменника и грунтовых зондов способно отбирать тепло у грунта, что при низких температурах наружного воздуха позволит работать тепловой системе эффективнее, однако установка указанных зондов предполагает проведение ряда сложных и трудоемких подготовительных работ, в частности, включающих прокладку отдельного подключенного к теплообменнику циркуляционного контура в виде пластиковых труб строго ниже глубины промерзания, а также их объединение в нижней точки скважины посредством U-образного соединения, что накладывает определенные ограничения, связанные с определением и выбором местности, характеристики грунта, которой должны оправдывать рациональность внедрения в систему дополнительного теплоэнергетического оборудования использующего в работе низкопотенциальное тепло грунта.The use of an additional heat exchanger and ground probes can take heat from the ground, which at low outside temperatures will allow the heating system to operate more efficiently, but the installation of these probes requires a number of complex and labor-intensive preparatory works, in particular, including laying a separate circulation circuit connected to the heat exchanger in the form of plastic pipes strictly below the freezing depth, as well as their unification at the bottom of the well by means of a U-shaped connection, which imposes certain restrictions related to the definition and selection of the area, the characteristics of the soil, which should justify the rationality of introducing additional heat and power equipment into the system using low-potential heat from the soil.

Обустройство известной тепловой системы сопряжено с необходимостью обязательного проведения геодезических работ, связанных с определением характеристик грунта, бурения вертикальных скважин с использованием бурильного оборудования, отведения грунтовых вод в периоды бурения, а также непосредственного монтажа пластиковых труб, включающим их объединение и подключение к отдельному теплообменнику, что обуславливает наличие дополнительного недостатка, связанного с длительным и трудоемким монтажом системы грунтовых зондов, служащей для возможности получения низкопотенциального тепла.The installation of the known heating system is associated with the need for mandatory geodetic work related to determining the characteristics of the soil, drilling vertical wells using drilling equipment, draining groundwater during drilling periods, as well as direct installation of plastic pipes, including their unification and connection to a separate heat exchanger, which causes the presence of an additional disadvantage associated with the long and labor-intensive installation of a system of ground probes, which serves to obtain low-potential heat.

Наиболее близкой в отношении технической сути к заявляемому изобретению возможно причислить систему теплопередачи, известную из RU 2337275, кл. F24D 3/02, публ. 27.10.2008 г. [2].The closest in technical essence to the claimed invention is the heat transfer system known from RU 2337275, class F24D 3/02, published on 27.10.2008 [2].

Известное из уровня техники решение относится к системам теплопередачи, а в частности к системам, предназначенным для комбинированной выработки энергии.The solution known from the prior art relates to heat transfer systems, and in particular to systems intended for combined energy production.

Существо известного решения связано с потребностью в создании системы теплопередачи, обладающей повышенной эффективностью и надежностью при эксплуатации.The essence of the known solution is connected with the need to create a heat transfer system with increased efficiency and reliability during operation.

Известная из уровня техники система теплопередачи содержит связанные с источником энергии и теплообменником первичный и вторичный контуры с перемещающимся потоком текучей среды, при этом контуры выполняются с возможностью переноса тепла.A heat transfer system known from the prior art comprises primary and secondary circuits with a moving flow of fluid connected to an energy source and a heat exchanger, wherein the circuits are designed with the possibility of transferring heat.

Известная система теплопередачи имеет первичный и вторичный контуры, предназначенные для переноса тепла между источником и тепловой нагрузкой, а также трубопровод обратной связи, связывающий по потоку текучей среды выход вторичного контура с его входом, что создает возможность возвращения текучей среды ко входу вторичного контура.The known heat transfer system has a primary and secondary circuit designed to transfer heat between the source and the heat load, as well as a feedback pipeline connecting the outlet of the secondary circuit with its inlet by means of a flow of fluid, which creates the possibility of returning the fluid to the inlet of the secondary circuit.

Причем указанный поток, проходящий через упомянутый трубопровод обратной связи, является управляемым в зависимости от показателей, характеризующих температуру в первичном контуре, обеспечивая в результате этого возможность регулирования температуры первичного контура.Moreover, the said flow passing through the said feedback pipeline is controlled depending on the indicators characterizing the temperature in the primary circuit, as a result of which it is possible to regulate the temperature of the primary circuit.

Вследствие чего обеспечивается повторная циркуляция хладагента в контуре. При этом эффективность теплового источника существенно повышается, если он функционирует при высоком уровне теплопередачи, а его температура (теплового источника) поддерживается на высоком и стабильном уровне.As a result, the refrigerant is recirculated in the circuit. At the same time, the efficiency of the heat source is significantly increased if it operates at a high level of heat transfer, and its temperature (the heat source) is maintained at a high and stable level.

Управление повторной циркуляцией позволяет контролировать температуру первичного контура, т.к. при этом можно регулировать температуру вторичного хладагента и как следствие разность между температурами хладагентов в первичном и вторичном контурах охлаждения.Recirculation control allows the primary circuit temperature to be controlled, since it allows the secondary refrigerant temperature to be adjusted and, as a consequence, the difference between the refrigerant temperatures in the primary and secondary cooling circuits.

В качестве недостатков известного технического решения [2] возможно отметить следующие.The following can be noted as disadvantages of the known technical solution [2].

Конструктивно упомянутый вторичный контур имеет смесительный вентиль, который, как правило, снабжается средствами управления, получающими управляющие сигналы для регулировки и распределения потоков. Причем указанный вентиль, в частности, возможно регулировать локально в ответ на сигналы от термометров, а также дистанционно, при котором данные о температуре контуров и теплового источника передаются в пункт управления, который посылает управляющие сигналы упомянутому вентилю для регулировки повторно циркулирующего потока, однако следует отметить, что допустимые вариации работы смесительного вентиля не едины и собственно не обеспечивают унифицированных технико-эксплуатационных показателей, в связи с чем, на этапе проектирования и установки системы теплопередачи, в зависимости от внешних факторов и особенностей монтажа, возникает задача выбора и расчета режима/режимов работы вторичного контура, назначение которого, согласно замыслу, заключается в обеспечении стабильности циркуляции потока вне зависимости от места и условий установки, также иных вспомогательных факторов, оказывающих воздействие на эксплуатацию.Structurally, the said secondary circuit has a mixing valve, which is usually equipped with control means that receive control signals for regulating and distributing flows. Moreover, the said valve, in particular, can be regulated locally in response to signals from thermometers, as well as remotely, in which case the data on the temperature of the circuits and the heat source are transmitted to the control center, which sends control signals to the said valve for regulating the recirculating flow, however, it should be noted that the permissible variations in the operation of the mixing valve are not uniform and do not actually provide unified technical and operational indicators, in connection with which, at the stage of designing and installing the heat transfer system, depending on external factors and installation features, there arises the problem of selecting and calculating the mode/modes of operation of the secondary circuit, the purpose of which, according to the plan, is to ensure the stability of the flow circulation regardless of the location and conditions of installation, as well as other auxiliary factors affecting the operation.

Известная система [2] нуждается в планомерном техническом обслуживании, в частности, включающее прием и анализ данных, относящихся к КПД и производительности за определенный период, прогнозирование значений КПД и характеристики производительности, причем указанное обслуживание необходимо планировать так, чтобы избегать условно завышенных значений КПД и/или характеристик производительности. Вместе с тем, следует учитывать, что заданные значение могут иметь любую величину, достигая которою система выходит из строя, в частности, в случае достижения максимальной температуры среды, силовая установка одномоментно начнет перегреваться, что окажет отрицательное влияние на производительность и безопасность работы системы, образуя необходимость временной остановки работы системы для цели охлаждения и замены неработающего модуля.The known system [2] requires planned maintenance, in particular, including the reception and analysis of data related to the efficiency and performance for a certain period, forecasting the values of the efficiency and performance characteristics, and the said maintenance must be planned so as to avoid conditionally overestimated values of the efficiency and/or performance characteristics. At the same time, it should be taken into account that the specified values can have any value, reaching which the system fails, in particular, in the event of reaching the maximum temperature of the environment, the power plant will immediately begin to overheat, which will have a negative impact on the performance and safety of the system, creating the need for a temporary shutdown of the system for the purpose of cooling and replacing the inoperative module.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Технической проблемой предлагаемого изобретения является создание обладающей высокими технико-эксплуатационными параметрами теплоэнергетической контурной установки для распределения и перенаправления используемой тепловой энергии с целью поддержания оптимальных климатических параметров в помещении.The technical problem of the proposed invention is the creation of a thermal energy circuit installation with high technical and operational parameters for distributing and redirecting the used thermal energy in order to maintain optimal climatic parameters in the room.

Техническим результатом предлагаемого изобретения, который решает актуальную техническую проблему, является реализация указанного назначения по созданию магистрального распределителя тепловой энергии внутри помещения, способного за счет производимых процессов распределения тепловой энергии обеспечивать устойчивую и сбалансированную теплопередачу, сохраняющую относительно стабильные микроклиматические параметры.The technical result of the proposed invention, which solves a current technical problem, is the implementation of the specified purpose of creating a main distributor of thermal energy inside a room, capable of ensuring stable and balanced heat transfer due to the processes of thermal energy distribution that are produced, maintaining relatively stable microclimatic parameters.

Заданный технический результат достигается в результате того, что магистральный распределитель тепловой энергии для обеспечения сбалансированной теплопередачи, поддерживающей устойчивые климатические параметры помещения, содержит двухконтурную трубопроводную структуру замкнутого типа, по объединенным канальным соединениям которой перемещается хладагент в виде фреона, циркуляционный режим которого предусматривает его поступление в компрессорное устройство, из которого пары нагретого фреона поступают в первое теплообменное устройство, выполненное с возможностью конденсации паров фреона с отдачей тепла, аккумулирующейся воде, запас которой используется для нужд горячего водоснабжения, перемещение фреона из первого теплообменного устройства посредством упомянутых канальных соединений происходит через последовательно установленные и соединенные друг с другом 3-ходовой клапан и 4-ходовой клапан, первый из которых имеет обратное соединение, проходящее через обратный клапан с ресивером и подсистемой обратных клапанов, а второй из которых имеет обратное соединение со входом указанного компрессорного устройства, а также имеет подключение к тепловой машине и ко второму теплообменному устройству, внутри которого газожидкостная среда конденсируется, отдавая тепло теплоносителю, служащему для технических нужд, указанная подсистема обратных клапанов объединена единой замкнутой линией, имеющей вход для соединения с указанной тепловой машиной, выход для соединения с указанным вторым теплообменным устройством и дополнительное соединение с указанным ресивером, которое осуществлено через установленную на канальном соединении с электрическим клапаном капиллярную трубку, усиливающую проток фреона, что увеличивает давление на входе компрессорного устройства.The specified technical result is achieved as a result of the fact that the main heat energy distributor for ensuring balanced heat transfer, maintaining stable climatic parameters of the room, contains a double-circuit closed-type pipeline structure, through the combined channel connections of which a refrigerant in the form of freon moves, the circulation mode of which provides for its entry into the compressor device, from which the heated freon vapors enter the first heat exchange device, made with the possibility of condensing the freon vapors with the release of heat, accumulated water, the reserve of which is used for the needs of hot water supply, the movement of freon from the first heat exchange device by means of the mentioned channel connections occurs through a 3-way valve and a 4-way valve installed in series and connected to each other, the first of which has a return connection passing through the check valve with the receiver and the subsystem of check valves, and the second of which has a return connection to the inlet of the said compressor device, and also has a connection to the heat engine and to the second heat exchange device, inside which the gas-liquid medium condenses, giving off heat to the heat carrier, which serves for technical needs, the said subsystem of check valves is united by a single closed line, having an input for connection with the said heat engine, an output for connection with the said second heat exchange device and an additional connection with the said receiver, which is carried out through a capillary tube installed on the channel connection with an electric valve, which increases the flow of freon, which increases the pressure at the inlet of the compressor device.

Предлагается вниманию техническое решение из области теплоэнергетики, которое представляет из себя магистрального строения из нескольких контуров тепловую установку, использующую в качестве хладагента фреон, что позволяет получать в корреляции с температурными условиями окружающей среды необходимых теплоснабжения и климатических параметров внутри обслуживаемого помещения, что становится возможным благодаря настроенному режиму эффективного и сбалансированного распределения используемой тепловой энергии, а также ее перенаправления в случае переизбытка по вспомогательному контуру, оказывая при этом положительное воздействие на эффективность и ресурс работы теплоэнергетической системы.We offer a technical solution from the field of thermal power engineering, which is a main structure of several circuits of a thermal installation using freon as a refrigerant, which allows obtaining in correlation with the temperature conditions of the environment the necessary heat supply and climatic parameters inside the serviced premises, which becomes possible due to the configured mode of efficient and balanced distribution of the used thermal energy, as well as its redirection in case of excess along the auxiliary circuit, thereby having a positive effect on the efficiency and service life of the thermal power system.

Основополагающей особенностью предлагаемого магистрального распределителя тепловой энергии с целью обеспечения сбалансированной теплопередачи является наличие циркуляционной двухконтурной системы, выполненной в виде трубопроводной структуры, по объединенным канальным соединениям которой перемещается хладагент в виде фреона, который в соответствии с изобретательским замыслом проходит через встроенную в контур, объединенную единой замкнутой линией подсистему обратных клапанов, и поступает в дальнейшем в используемую тепловую машину, в которой происходит непосредственное испарение жидкого фреона и постоянный забор тепла из внешней среды, что в условиях замкнутого режима функционирования контуров способствует устойчивому росту объемов перекаченного тепла и стабилизации теплопередающих процессов, обеспечивающих постоянство и стабильность работы тепловой системы.The fundamental feature of the proposed main heat energy distributor for the purpose of ensuring balanced heat transfer is the presence of a circulating dual-circuit system, made in the form of a pipeline structure, through the combined channel connections of which the refrigerant moves in the form of freon, which, in accordance with the inventive concept, passes through a built-in circuit subsystem of check valves, united by a single closed line, and then enters the used heat engine, in which direct evaporation of liquid freon and constant heat intake from the external environment occurs, which, under conditions of a closed mode of circuit operation, contributes to a stable increase in the volumes of pumped heat and stabilization of heat transfer processes, ensuring the constancy and stability of the operation of the thermal system.

В соответствии с ключевой технической особенностью предлагаемого технического решения пары перегретого фреона имеют возможность поступления в одно из теплообменных устройств, где происходит отдача тепла аккумулирующейся воде для нужд ГВС, после чего перемещение фреона происходит через 3-ходовой клапан и 4-ходовой клапан, первый из которых имеет обратное соединение с ресивером и подсистемой обратных клапанов, а второй из которых имеет обратное соединение со входом компрессора, а кроме того имеет подключение к тепловой машине, а также к дополнительному теплообменному устройству, в котором отдается тепло теплоносителю, служащему для технических нужд, связанных с отоплением помещения, вместе с тем, существо решения предполагает также наличие входа у имеющейся подсистемы обратных клапанов для соединения с тепловой машиной, наличие выхода для соединения с упомянутым дополнительным теплообменным устройством, а также наличие дополнительного соединения с указанным ресивером, которое осуществляется через капиллярную трубку, усиливающую проточные показатели фреона, что увеличивает давление на входе компрессора и создает условия снижения энергопотребления, таким образом вследствие указанных производимых процессов перераспределения тепловой энергии и в случае ее "перенаправления" по имеющемуся вспомогательному контуру благотворно влияет на ресурс, эффективность и надежность системы, обеспечивая при этом устойчивую и сбалансированную теплопередачу, имеющую возможность сохранять относительно стабильные микроклиматические параметры внутри обслуживаемого помещения.In accordance with the key technical feature of the proposed technical solution, the superheated freon vapors have the ability to enter one of the heat exchange devices, where heat is transferred to the accumulated water for the needs of hot water supply, after which the freon is moved through a 3-way valve and a 4-way valve, the first of which has a return connection to the receiver and the check valve subsystem, and the second of which has a return connection to the compressor inlet, and in addition has a connection to the heat engine, as well as to an additional heat exchange device, in which heat is transferred to the coolant, which serves for technical needs associated with heating the premises, at the same time, the essence of the solution also assumes the presence of an input at the existing check valve subsystem for connection to the heat engine, the presence of an output for connection to the said additional heat exchange device, as well as the presence of an additional connection to the said receiver, which is carried out through a capillary tube that enhances the flow rates of freon, which increases the pressure at the compressor inlet and creates conditions for reducing energy consumption, thus as a result of the indicated processes of redistribution of thermal energy and in the case of its "redirection" along the existing auxiliary circuit, it has a beneficial effect on the resource, efficiency and reliability of the system, while ensuring stable and balanced heat transfer, which has the ability to maintain relatively stable microclimatic parameters inside the serviced premises.

Важно дополнительно подчеркнуть, что наличие в магистральном распределителе тепловой энергии управляющей подсистемы обратных клапанов позволяет одному компрессорному устройству в своего рода единой системе "теплового насоса" переключать режимы воздух-вода для нагрева ГВС отопления помещения, также образуется возможность плавного подключения и переключения режимов эксплуатации в самом наружном блоке тепловой машины в зависимости от задач, для выполнения которых призваны первое теплообменное устройство и второе теплообменное устройство. Таким образом, конструктивная особенность выполнения предлагаемого распределителя тепловой энергии позволяет подключать в работу первое теплообменное устройство или второе теплообменное устройство или оба сразу, кроме того, возможно подключение дополнительных теплообменных устройств.It is important to additionally emphasize that the presence of a control subsystem of check valves in the main heat energy distributor allows one compressor device in a kind of single "heat pump" system to switch air-water modes for heating the DHW of the room heating, and the possibility of smooth connection and switching of operating modes in the external block of the heat machine itself is formed depending on the tasks for which the first heat exchange device and the second heat exchange device are called upon. Thus, the design feature of the proposed heat energy distributor allows connecting the first heat exchange device or the second heat exchange device or both at once to work, in addition, it is possible to connect additional heat exchange devices.

Таким образом, предлагаемый магистральный распределитель тепловой энергии образует совокупность технических признаков, достаточных для достижения заданного технического результата, заключающегося в реализации назначения по созданию магистрального распределителя тепловой энергии внутри помещения, способного за счет производимых процессов распределения тепловой энергии обеспечивать устойчивую и сбалансированную теплопередачу, сохраняющую относительно стабильные микроклиматические параметры, в связи с чем обеспечивается решение обозначенной технической проблемы по созданию обладающей высокими технико-эксплуатационными параметрами теплоэнергетической контурной установки для распределения и перенаправления используемой тепловой энергии с целью поддержания оптимальных климатических параметров в помещении.Thus, the proposed main heat energy distributor forms a set of technical features sufficient to achieve the specified technical result, which consists in implementing the purpose of creating a main heat energy distributor inside a room, capable of ensuring, due to the processes of heat energy distribution performed, a stable and balanced heat transfer that maintains relatively stable microclimatic parameters, in connection with which a solution is provided to the designated technical problem of creating a heat energy circuit installation with high technical and operational parameters for distributing and redirecting the used heat energy in order to maintain optimal climatic parameters in the room.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого распределителя тепловой энергии.The drawing shows a functional diagram of the proposed heat energy distributor.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Предлагаемый магистральный распределитель тепловой энергии для обеспечения сбалансированной теплопередачи, поддерживающей устойчивость теплоснабжения и стабильность климатических параметров помещения, поясняется несколькими примерами выполнения и реализации, которые, однако не являются единственно возможными, но наглядным образом демонстрируют достижение указанной совокупностью существенных признаков заданного технического результата, а также решение указанной технической проблемы.The proposed main heat energy distributor for ensuring balanced heat transfer, maintaining the stability of heat supply and the stability of the climatic parameters of the room, is explained by several examples of implementation and implementation, which, however, are not the only possible ones, but clearly demonstrate the achievement of the specified set of essential features of the specified technical result, as well as the solution to the specified technical problem.

На представленном чертеже показаны следующие части и компоненты предлагаемого магистрального распределителя тепловой энергии:The presented drawing shows the following parts and components of the proposed main heat energy distributor:

1 - тепловая машина с наружным блоком управления;1 - heat engine with external control unit;

2 - компрессорное устройство;2 - compressor device;

3 - фильтр;3 - filter;

4 - 3-ходовой клапан;4 - 3-way valve;

5 - 4-ходовой клапан;5 - 4-way valve;

6 - ресивер;6 - receiver;

7 - электронный расширительный вентиль (ЭРВ);7 - electronic expansion valve (EEV);

8 - электрический клапан;8 - electric valve;

9 - сервисный кран;9 - service crane;

10 - капиллярная трубка;10 - capillary tube;

11 - первое теплообменное устройство для горячего водоснабжения;11 - the first heat exchange device for hot water supply;

12 - второе теплообменное устройство для отопления/охлаждения;12 - second heat exchange device for heating/cooling;

13 - обратный клапан;13 - check valve;

14 - управляющая подсистема обратных клапанов;14 - control subsystem of check valves;

15 - шунтирующий клапан;15 - shunt valve;

16 - экономайзер;16 - economizer;

17 - ЭРВ разгонного блока.17 - Upper stage ERV.

Итак, предлагаемый магистральный распределитель тепловой энергии для обеспечения сбалансированной теплопередачи, поддерживающей устойчивость теплоснабжения и стабильность климатических параметров помещения содержит двухконтурную трубопроводную структуру замкнутого типа.Thus, the proposed main heat energy distributor for ensuring balanced heat transfer, maintaining the stability of heat supply and the stability of the climatic parameters of the premises contains a double-circuit closed-type pipeline structure.

Указанная структура замкнутого типа имеет объединенные канальные соединения, по которым перемещается хладагент в виде фреона.The specified closed-type structure has combined channel connections through which the refrigerant moves in the form of freon.

Циркуляционный режим перемещения фреона предусматривает его поступление в компрессорное устройство 2, из которого пары нагретого фреона поступают в первое теплообменное устройство 11.The circulation mode of freon movement provides for its entry into the compressor device 2, from which the heated freon vapors enter the first heat exchange device 11.

В свою очередь первое теплообменное устройство 11 (теплообменный бак/бойлер/бойлеры накопительного типа в комбинации с пластинчатыми или иными теплообменниками) выполнено с возможностью конденсации паров фреона с отдачей тепла аккумулирующейся воде, запас которой используется для нужд горячего водоснабжения и отопления.In turn, the first heat exchange device 11 (heat exchange tank/boiler/storage type boilers in combination with plate or other heat exchangers) is designed with the possibility of condensing freon vapors with the release of heat to the accumulated water, the reserve of which is used for hot water supply and heating needs.

Перемещение фреона из первого теплообменного устройства 11 посредством упомянутых канальных соединений происходит через последовательно установленные и соединенные друг с другом 3-ходовой клапан 4 и 4-ходовой клапан 5.The movement of freon from the first heat exchange device 11 by means of the mentioned channel connections occurs through a 3-way valve 4 and a 4-way valve 5 installed in series and connected to each other.

Указанный 3-ходовой клапан 4 имеет обратное соединение, проходящее через обратный клапан 13 с ресивером 6 и подсистемой управляющих обратных клапанов 14 -осуществляют движение хладагента в одном направлении, благодаря их компоновке в системе мы получаем движение конденсата фреона в любых режимах работы через ресивер 6.The specified 3-way valve 4 has a reverse connection passing through the check valve 13 with the receiver 6 and the subsystem of control check valves 14 - they carry out the movement of the refrigerant in one direction, due to their arrangement in the system we obtain the movement of freon condensate in any operating modes through the receiver 6.

Указанный 4-ходовой клапан 5 имеет обратное соединение со входом компрессорного устройства 2, а также имеет подключение к тепловой машине 1 и ко второму теплообменному устройству 12.The specified 4-way valve 5 has a return connection to the input of the compressor device 2, and also has a connection to the heat engine 1 and to the second heat exchange device 12.

В теплообменном устройстве 12 газожидкостная среда конденсируется, отдавая тепло теплоносителю, предназначенному для технических нужд, связанных с обеспечением отопления обслуживаемого помещения.In the heat exchange device 12, the gas-liquid medium condenses, giving off heat to the heat carrier intended for technical needs associated with providing heating to the serviced premises.

Указанная управляющая подсистема обратных клапанов 14 объединена единой замкнутой линией, имеющей вход для соединения с указанной тепловой машиной 1, выход для соединения с указанным вторым теплообменным устройством 12 и дополнительное соединение с имеющимся ресивером 6.The specified control subsystem of check valves 14 is united by a single closed line having an input for connection with the specified heat engine 1, an output for connection with the specified second heat exchange device 12 and an additional connection with the existing receiver 6.

Указанное дополнительное соединение с имеющимся ресивером 6 осуществлено через, установленную на канальном соединении с электрическим клапаном 8 капиллярную трубку 10, усиливающую проток фреона, что увеличивает давление на входе компрессорного устройства 2.The specified additional connection with the existing receiver 6 is carried out through a capillary tube 10 installed on the channel connection with the electric valve 8, which increases the flow of freon, which increases the pressure at the inlet of the compressor device 2.

Следует отметить, что цель представленного описания предлагаемого изобретения заключается не в его ограничении исполнения и вариантов реализации, а наоборот в возможности охвата всевозможных дополнений, которые не выходят за рамки формулы изобретения, но поясняют иные допустимые варианты исполнения/компоновки согласно авторскому замыслу.It should be noted that the purpose of the presented description of the proposed invention is not to limit its execution and implementation options, but, on the contrary, to be able to cover all sorts of additions that do not go beyond the scope of the invention formula, but explain other acceptable execution/arrangement options according to the author's concept.

Магистральный распределитель тепловой энергии для обеспечения сбалансированной теплопередачи по существу предназначен для горячего водоснабжения, отопления/охлаждения помещения.The main heat energy distributor for ensuring balanced heat transfer is essentially intended for hot water supply, heating/cooling of the premises.

Предлагаемый распределитель тепловой энергии состоит из тепловой машины 1 с наружным блоком управления с инновационной структурой распределения потоков хладагента - фреона, а также управления и контроля работы.The proposed heat energy distributor consists of a heat engine 1 with an external control unit with an innovative structure for distributing the flows of the refrigerant - freon, as well as for managing and monitoring the operation.

Указанный наружный блок управления тепловой машины 1 имеет управляющий контроллер с возможностью выхода в сеть интернет.The specified external control unit of the heat machine 1 has a control controller with the ability to access the Internet.

Конфигурация предлагаемого распределителя тепловой энергии уникальна и позволяет использовать оборудования для решения широкого спектра задач, связанных с подачей тепла и поддержанием требуемых температурных показателей в помещении.The configuration of the proposed heat energy distributor is unique and allows the use of equipment to solve a wide range of problems related to heat supply and maintaining the required temperature indicators in the room.

В конструкцию распределителя тепловой энергии помимо тепловой машины 1, обладающей инновационной структурой распределения потоков фреона входят также теплообменные устройства 11 и 12, которые предназначены для подачи тепла для ГВС и подачи тепла для нужд отопления с подключением соответствующего контура с теплоносителем. В состав конструкции могут быть включены и дополнительные теплообменные устройства в зависимости от задач и технических условий эксплуатации.In addition to the heat engine 1, which has an innovative structure for distributing freon flows, the design of the heat energy distributor also includes heat exchange devices 11 and 12, which are designed to supply heat for hot water supply and supply heat for heating needs with the connection of the corresponding circuit with the heat carrier. The design may also include additional heat exchange devices depending on the tasks and technical operating conditions.

Кроме того, в конструкцию предлагаемого распределителя тепловой энергии входит экономайзер 16 и разгонный блок в виде дополнительного фреонового трубопровода со встроенным в него ЭРВ 17 (ЭРВ разгонного блока). Причем экономайзер 16 установлен на соединении, объединяющим компрессорное устройство 2 и 4-ходовой клапан 5 и представляет из себя прибор, который охлаждает перегретый конденсат фреона и одновременно подогревает переохлажденный газ после испарителя (на всасе, входе в компрессорное устройство 2), а указанный разгонный блок позволяет быстро входить тепловой машине в рабочий режим, подогревая на старте конденсат фреона после имеющегося конденсатора и в процессе работы, при максимальном отборе тепла (в случае когда отбор тепла превышает мощность тепловой машины) не допускает переохлаждение конденсата, тем самым поддерживая режим работы с номинальными эффективными показателями.In addition, the design of the proposed heat energy distributor includes an economizer 16 and a booster unit in the form of an additional freon pipeline with an ERV 17 built into it (ERV of the booster unit). Moreover, the economizer 16 is installed on the connection that unites the compressor unit 2 and the 4-way valve 5 and is a device that cools the superheated freon condensate and simultaneously heats the supercooled gas after the evaporator (at the suction, the inlet to the compressor unit 2), and the specified booster unit allows the heat engine to quickly enter the operating mode, heating the freon condensate after the existing condenser at the start and during operation, at maximum heat extraction (in the case when the heat extraction exceeds the capacity of the heat engine) does not allow supercooling of the condensate, thereby maintaining the operating mode with nominal effective indicators.

Компоновка оборудования распределителя тепловой энергии, включающего дополнительные теплообменные устройства, а также ряд иных вспомогательных систем, участвующих в подаче тепла и поддержанию требуемых климатических параметров выбирается, в том числе, в соответствии с поставленными техническими задачами, размерами и площадью помещений.The layout of the heat energy distributor equipment, including additional heat exchange devices, as well as a number of other auxiliary systems involved in the supply of heat and maintaining the required climatic parameters, is selected, among other things, in accordance with the technical tasks set, the size and area of the premises.

Используемая тепловая машина 1 с наружным блоком управления сообщается с теплообменными устройствами 11 и 12 посредством утепленной двух контурной четырехтрубной магистрали (трубопроводной структуре), в которой находится фреон, перемещающийся в замкнутом циркуляционном режиме.The used heat engine 1 with an external control unit communicates with heat exchange devices 11 and 12 via an insulated two-circuit four-pipe main line (pipeline structure), in which freon is located, moving in a closed circulation mode.

Теплообменные устройства 11 и 12 в зависимости от компоновки и решаемых задач могут также выполнять функции баков косвенного нагрева и буферных накопительных емкостей.Heat exchange devices 11 and 12, depending on the layout and tasks to be solved, can also perform the functions of indirect heating tanks and buffer storage tanks.

В теплообменных устройствах 11 и 12 в режиме рециркуляции может происходить передача тепловой энергии от тепловой машины 1 - воде, находящейся внутри. Разогретая вода может поступать в систему ГВС, для чего имеется соответствующий подключенный трубопровод подачи воды. В подключаемом отдельно контуре отопления, погружаемом в нагретую воду, циркулирует теплоноситель, который нагревается и используется для подачи тепла в циркуляционном режиме в радиаторы отопления и/или в системы теплого пола. Вместе с тем, по дополнительному трубопроводному контуру распределителя тепловой энергии возможно охлаждение через дополнительное теплообменное устройство, связанного с подключаемой дополнительно подсистемой фанкойлов для охлаждения.In heat exchange devices 11 and 12, in the recirculation mode, heat energy can be transferred from the heat engine 1 to the water inside. Heated water can be supplied to the DHW system, for which purpose there is a corresponding connected water supply pipeline. In a separately connected heating circuit immersed in heated water, a heat carrier circulates, which is heated and used to supply heat in the circulation mode to the heating radiators and/or to the underfloor heating systems. At the same time, cooling is possible through an additional heat exchange device via an additional pipeline circuit of the heat energy distributor, connected to an additionally connected fan coil subsystem for cooling.

Преимущество предлагаемого магистрального распределителя тепловой энергии основано на применении управляющих клапанов (3-ходовой клапан 4, 4-ходовой клапан 5, управляющая подсистема обратных клапанов 14, шунтирующий клапан 15), что позволяет единому компрессорному устройству 2 переключать режимы "воздух-вода" для цели нагрева ГВС и отопления обслуживаемого помещения, кроме того, обеспечивается возможность плавного переключения режимов работы в самом наружном блоке управления тепловой машины 1.The advantage of the proposed main heat energy distributor is based on the use of control valves (3-way valve 4, 4-way valve 5, control subsystem of check valves 14, shunt valve 15), which allows a single compressor device 2 to switch the "air-water" modes for the purpose of heating the DHW and heating the serviced room, in addition, the possibility of smooth switching of operating modes in the outer control unit of the heat machine 1 is ensured.

Осуществляется предлагаемый магистральный распределитель тепловой энергии следующим образом.The proposed main heat energy distributor is implemented as follows.

1. Режим нагрева системы горячего водоснабжения (ГВС)1. Heating mode of the hot water supply system (DHW)

После поступления в компрессорное устройство 2, пары нагретого фреона, поступают в первое теплообменное устройство 11 для нужд ГВС, где происходит конденсация паров фреона с отдачей тепла воде. После первого теплообменного устройства 11 фреон в жидкой фазе поступает на 3-ходовой клапан 4. Далее из 3-ходового клапана 4 через обратный клапан 13 фреон поступает в ресивер 6, после которого фреон поступает на электронно-регулирующий вентиль (ЭРВ) 7. Через систему управляющих обратных клапанов 14 фреон поступает в наружный блок управления тепловой машины 1, где в сущности происходит испарение жидкого фреона и забор тепла из внешней среды.After entering the compressor unit 2, the heated freon vapors enter the first heat exchange unit 11 for DHW needs, where the freon vapors condense with heat transfer to the water. After the first heat exchange unit 11, the freon in the liquid phase enters the 3-way valve 4. Then, from the 3-way valve 4, the freon enters the receiver 6 through the check valve 13, after which the freon enters the electronic control valve (ECV) 7. Through the system of control check valves 14, the freon enters the external control unit of the heat engine 1, where, in essence, the evaporation of liquid freon and the extraction of heat from the external environment occur.

Затем пары фреона через 4-ходовой клапан 5, поступают на вход компрессорного устройства 2. Электрический клапан 8 включается при температуре воздуха на улице больше 20°С. И после чего через капиллярную трубку 10 увеличивает проток фреона, тем самым снижает давление на высокой стороне (на выходе из компрессорного устройства 2) и увеличивая давление на низкой стороне (вход компрессорного устройства 2). Таким образом, ток потребления компрессорного устройства 2 падает, однако объем перекаченного хладагента тепла растет, повышается КПД распределителя.Then the freon vapors through the 4-way valve 5 enter the input of the compressor unit 2. The electric valve 8 is switched on when the outside air temperature is more than 20°C. And then through the capillary tube 10 it increases the freon flow, thereby reducing the pressure on the high side (at the outlet of the compressor unit 2) and increasing the pressure on the low side (the input of the compressor unit 2). Thus, the current consumption of the compressor unit 2 decreases, but the volume of the pumped refrigerant heat increases, the efficiency of the distributor increases.

Двухконтурная трубопроводная структура распределителя тепловой энергии замкнута, режим функционирования "воздух-вода" (второе теплообменное устройство 12 не участвует в работе).The dual-circuit pipeline structure of the heat energy distributor is closed, the operating mode is "air-water" (the second heat exchange device 12 does not participate in the operation).

2. Режим подачи отопления2. Heating supply mode

После поступления в компрессорное устройство 2 пары нагретого фреона, поступают через шунтирующий клапан 15 на 3-ходовой клапан 4. Далее с 3-ходового клапана 4 фреон поступает на 4-ходовой клапан 5, уже из которого фреон поступает на второе теплообменное устройство 12, в котором происходит конденсация паров фреона с отдачей тепла используемому теплоносителю. Затем фреон в жидкой фазе поступает через подсистему управляющих клапанов 14 на ресивер 6.After entering the compressor unit 2, the heated freon vapors enter through the shunt valve 15 to the 3-way valve 4. Then from the 3-way valve 4, the freon enters the 4-way valve 5, from which the freon enters the second heat exchange unit 12, in which the freon vapors condense with the release of heat to the coolant used. Then the freon in the liquid phase enters through the subsystem of control valves 14 to the receiver 6.

Посредством подсистемы управляющих обратных клапанов 14 фреон поступает в наружный блок управления тепловой машины 1, где происходит испарение фреона в жидком состоянии и соответствующий забор тепла из внешней среды. Пары фреона через 4-ходовой клапан 5, поступают на вход компрессорного устройства 2.By means of the subsystem of control check valves 14, freon enters the external control unit of the heat machine 1, where the freon evaporates in a liquid state and the corresponding heat is taken from the external environment. Freon vapors through the 4-way valve 5 enter the input of the compressor device 2.

Электрический клапан 8 включается при температуре воздуха на улице более 20°С. И далее проходя через капиллярную трубку 10 увеличивает проток фреона, тем самым снижает давление на высокой стороне (выход компрессорного устройства 2) и увеличивая давление на низкой стороне (вход компрессорного устройства 2). Таким образом, ток потребления компрессорного устройства 2 падает, а объем перекаченного тепла растет, в этой связи повышается КПД.The electric valve 8 is switched on when the outside air temperature is more than 20°C. And then passing through the capillary tube 10 increases the freon flow, thereby reducing the pressure on the high side (the output of the compressor unit 2) and increasing the pressure on the low side (the input of the compressor unit 2). Thus, the current consumption of the compressor unit 2 decreases, and the volume of the pumped heat increases, in this regard, the efficiency increases.

Двухконтурная трубопроводная структура распределителя тепловой энергии замкнута (первое теплообменное устройство в работе не участвует).The dual-circuit pipeline structure of the heat energy distributor is closed (the first heat exchange device does not participate in the operation).

3. Режим нагрева системы горячего водоснабжения (ГВС) + обеспечение отопления3. Heating mode of the hot water supply system (DHW) + heating provision

После поступления в компрессорное устройство 2 пары нагретого фреона, поступают в первое теплообменное устройство 11 для нужд ГВС, где происходит конденсация паров фреона с отдачей тепла воде. После первого теплообменного устройства 11 фреон в жидкой фазе поступает на 3-ходовой клапан 4, из которого фреон поступает на 4-ходовой клапан 5, а далее во второе теплообменное устройство 12. При нагреве воды для ГВС до 55-60°С перегретые пары фреона не полностью конденсируются, и полученная газожидкостная среда во втором теплообменном устройстве 12 уже полностью конденсируется, отдавая тепло теплоносителю.After entering the compressor unit 2, the heated freon vapors enter the first heat exchange unit 11 for DHW needs, where the freon vapors condense with the release of heat to the water. After the first heat exchange unit 11, the freon in the liquid phase enters the 3-way valve 4, from which the freon enters the 4-way valve 5, and then into the second heat exchange unit 12. When heating the water for DHW to 55-60°C, the superheated freon vapors do not condense completely, and the resulting gas-liquid medium in the second heat exchange unit 12 is already completely condensed, releasing heat to the coolant.

Далее фреон в жидкой фазе поступает через подсистему управляющих клапанов 14 в ресивер 6. Через указанную подсистему обратных клапанов 14 фреон поступает в наружный блок управления тепловой машины 1, где происходит испарение жидкого фреона и соответственно забор тепла из внешней среды.Next, the freon in the liquid phase enters through the subsystem of control valves 14 into the receiver 6. Through the said subsystem of check valves 14, the freon enters the external control unit of the heat engine 1, where the evaporation of liquid freon and, accordingly, the absorption of heat from the external environment occurs.

Пары фреона через 4-ходовой клапан 5, поступают на вход компрессорного устройства 2. Электрический клапан 8 включается при температуре воздуха на улице более 20°С и через капиллярную трубку 10 увеличивает проток фреона, тем самым снижается давление на высокой стороне (выход компрессорного устройства 2) и увеличивается давление на низкой стороне (вход компрессорного устройства 2). Таким образом, ток потребления компрессорного устройства 2 падает, а объем перекаченного тепла растет, в связи с чем повышается КПД. Двухконтурная трубопроводная структура распределителя тепловой энергии замкнута.Freon vapors through the 4-way valve 5 enter the input of the compressor unit 2. The electric valve 8 is switched on when the outside air temperature is more than 20°C and through the capillary tube 10 increases the flow of freon, thereby reducing the pressure on the high side (the output of the compressor unit 2) and increasing the pressure on the low side (the input of the compressor unit 2). Thus, the current consumption of the compressor unit 2 decreases, and the volume of pumped heat increases, due to which the efficiency increases. The two-circuit pipeline structure of the heat energy distributor is closed.

4. Режим нагрева системы горячего водоснабжения (ГВС) + охлаждение (рекуперация тепла)4. Heating mode of the hot water supply system (DHW) + cooling (heat recovery)

После поступления в компрессорное устройство 2, пары нагретого фреона, поступают в первое теплообменное устройство 11, где происходит конденсация паров фреона с отдачей тепла воде. После первого теплообменного устройства 11 фреон в жидкой фазе поступает на 3-ходовой клапан 4, из которого фреон через обратный клапан 13 поступает в ресивер 6. Из ресивера 6 фреон поступает на электронно-регулирующий вентиль 7 (ЭРВ).After entering the compressor unit 2, the heated freon vapors enter the first heat exchange unit 11, where the freon vapors condense with the release of heat to the water. After the first heat exchange unit 11, the freon in the liquid phase enters the 3-way valve 4, from which the freon enters the receiver 6 through the check valve 13. From the receiver 6, the freon enters the electronic control valve 7 (ECV).

Через подсистему управляющих обратных клапанов 14 фреон поступает с помощью сервисного крана 9 на второе теплообменное устройство 12, где происходит испарение жидкого фреона и забор тепла из теплоносителя.Through the subsystem of control check valves 14, freon is supplied via service valve 9 to the second heat exchange device 12, where the evaporation of liquid freon and the extraction of heat from the coolant occur.

Вместе с тем пары фреона, через 4-ходовой клапан 5, поступают на вход компрессорного устройства 2.At the same time, freon vapors, through the 4-way valve 5, enter the input of the compressor unit 2.

Распределитель тепловой энергии работает в режиме "вода-вода", охлаждая второе теплообменное устройство 12 - передавая тепло первому теплообменному устройству 11 для нужд ГВС.The heat energy distributor operates in the "water-to-water" mode, cooling the second heat exchange device 12 - transferring heat to the first heat exchange device 11 for DHW needs.

Двухконтурная трубопроводная структура распределителя тепловой энергии замкнута.The dual-circuit pipeline structure of the heat energy distributor is closed.

5. Режим охлаждения5. Cooling mode

После поступления в компрессорное устройство 2 пары перегретого фреона, поступают через шунтирующий клапан 15 на 3-ходовой клапан 4. В этом случае 3-ходовой клапан 4 переключается с одной магистрали на другую и фреон поступает в наружный блок управления тепловой машины 1, где происходит его конденсация, сопровождаемая отдачей тепла в окружающую среду.After entering the compressor unit 2, the superheated freon vapors enter through the shunt valve 15 to the 3-way valve 4. In this case, the 3-way valve 4 switches from one line to another and the freon enters the external control unit of the heat engine 1, where it condenses, accompanied by the release of heat into the environment.

Далее из наружного блока тепловой машины 1 жидкий фреон через подсистему управляющих обратных клапанов 14 поступает на ресивер 6, а затем на электронно-регулирующий вентиль 7 (ЭРВ).Then, from the external unit of the heat engine 1, liquid freon passes through the subsystem of control check valves 14 to the receiver 6, and then to the electronic control valve 7 (ECV).

Через подсистему обратных управляющих клапанов 14 фреон поступает через сервисный кран 9 на второе теплообменное устройство 12, в котором происходит испарение жидкого фреона и забор тепла из теплоносителя. Пары фреона, через 4-ходовой клапан 5, поступают на вход компрессорного устройства 2 (первое теплообменное устройство 11 в работе не участвует).Through the subsystem of check control valves 14, freon enters through the service valve 9 to the second heat exchange device 12, in which the evaporation of liquid freon and the extraction of heat from the coolant occur. Freon vapors, through the 4-way valve 5, enter the input of the compressor device 2 (the first heat exchange device 11 does not participate in the operation).

Двухконтурная трубопроводная структура распределителя тепловой энергии замкнута.The dual-circuit pipeline structure of the heat energy distributor is closed.

Следует обратить внимание, что в режиме рекуперации тепла, в случае, когда в работу вовлечены оба теплообменных устройства 11 и 12 нет необходимости активной работы наружного блока тепловой машины 1 одновременно в двух направлениях.It should be noted that in the heat recovery mode, in the case when both heat exchange devices 11 and 12 are involved in the operation, there is no need for active operation of the external unit of the heat machine 1 simultaneously in two directions.

Ключевым преимуществом предлагаемого технического решения является возможность перераспределения тепловой энергии в случае ее переизбытков, т.е. ее перенаправлению по неосновному (вспомогательному) контуру, что обеспечивает сбалансированность теплопередачи, оказывая положительное воздействие на ресурс работы.The key advantage of the proposed technical solution is the ability to redistribute thermal energy in the event of its excess, i.e. its redirection along a secondary (auxiliary) circuit, which ensures a balanced heat transfer, having a positive effect on the operating life.

В качестве особенности предлагаемого решения следует отметить, что в наружном блоке тепловой машины 1 и в компрессорном устройстве 2 установлены свои отдельные инверторные платы, что обеспечивает плавный пуск, регуляцию и высокую энергетическую эффективность.As a special feature of the proposed solution, it should be noted that the outdoor unit of the heat machine 1 and the compressor unit 2 have their own separate inverter boards, which ensures a smooth start, regulation and high energy efficiency.

Предлагаемое изобретение может быть успешно использовано в энергетической промышленности в качестве автономной системы по получению тепла с целью ГВС и отопления/охлаждения помещений.The proposed invention can be successfully used in the energy industry as an autonomous system for obtaining heat for the purpose of hot water supply and heating/cooling of premises.

Claims (1)

Магистральный распределитель тепловой энергии для обеспечения сбалансированной теплопередачи, поддерживающей устойчивость теплоснабжения и стабильность климатических параметров помещения, содержащий двухконтурную трубопроводную структуру замкнутого типа, по объединенным канальным соединениям которой перемещается хладагент в виде фреона, циркуляционный режим которого предусматривает его поступление в компрессорное устройство, из которого пары нагретого фреона поступают в первое теплообменное устройство, выполненное с возможностью конденсации паров фреона с отдачей тепла аккумулирующейся воде, запас которой используется для нужд горячего водоснабжения, перемещение фреона из первого теплообменного устройства посредством упомянутых канальных соединений происходит через последовательно установленные и соединенные друг с другом 3-ходовой клапан и 4-ходовой клапан, первый из которых имеет обратное соединение, проходящее через обратный клапан с ресивером и подсистемой обратных клапанов, а второй из которых имеет обратное соединение со входом указанного компрессорного устройства, а также имеет подключение к тепловой машине и ко второму теплообменному устройству, внутри которого газожидкостная среда конденсируется, отдавая тепло теплоносителю, служащему для технических нужд, указанная подсистема обратных клапанов объединена единой замкнутой линией, имеющей вход для соединения с указанной тепловой машиной, выход для соединения с указанным вторым теплообменным устройством и дополнительное соединение с указанным ресивером, которое осуществлено через установленную на канальном соединении с электрическим клапаном капиллярную трубку, усиливающую проток фреона, что увеличивает давление на входе компрессорного устройства.A main heat energy distributor for ensuring balanced heat transfer that maintains the stability of heat supply and the stability of the climatic parameters of the room, comprising a double-circuit closed-type pipeline structure, through the combined channel connections of which a refrigerant in the form of freon moves, the circulation mode of which provides for its entry into a compressor device, from which heated freon vapors enter the first heat exchange device, made with the possibility of condensing the freon vapors with the release of heat to accumulated water, the reserve of which is used for hot water supply needs, the movement of freon from the first heat exchange device by means of the said channel connections occurs through a 3-way valve and a 4-way valve installed in series and connected to each other, the first of which has a return connection passing through the check valve with the receiver and the subsystem of check valves, and the second of which has a return connection to the inlet of the said compressor device, and also has a connection to a heat engine and to the second heat exchange device, inside which the gas-liquid medium condenses, giving off heat to the heat carrier, which serves for technical needs, the said subsystem of check valves is united by a single closed line, which has an input for connection with the said heat engine, an output for connection with the said second heat exchange device and an additional connection with the said receiver, which is carried out through a capillary tube installed on the channel connection with an electric valve, which increases the flow of freon, which increases the pressure at the inlet of the compressor device.
RU2024106978A 2024-03-18 Thermal energy distribution loop unit to maintain specified climatic parameters RU2827070C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2827070C1 true RU2827070C1 (en) 2024-09-23

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU235138U1 (en) * 2025-04-02 2025-06-23 Александр Робертович Цабель REFRIGERANT USING HEAT EXCHANGE DEVICE WITH MULTIPLE UNIDIRECTIONALLY ARRANGED HEATING ELEMENT TUBES

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02251065A (en) * 1989-03-25 1990-10-08 Tokyo Gas Co Ltd Absorption type air-cooled heat pump cooling and heating device
RU2337275C2 (en) * 2003-10-06 2008-10-27 ЕС Пауэр А/С System of heat transfer
US20170370627A1 (en) * 2015-01-13 2017-12-28 Mitsubishi Electric Corporation Refrigeration cycle apparatus
WO2018193518A1 (en) * 2017-04-18 2018-10-25 三菱電機株式会社 Air conditioner
RU2738527C1 (en) * 2020-01-10 2020-12-14 Михаил Николаевич Чванов Heat pump system for heating and cooling of rooms
CN115077120A (en) * 2022-07-07 2022-09-20 湖南大学 A heat pump composite system and control method
RU2790507C1 (en) * 2019-07-25 2023-02-21 Мицубиси Электрик Корпорейшн Refrigeration cycle unit

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02251065A (en) * 1989-03-25 1990-10-08 Tokyo Gas Co Ltd Absorption type air-cooled heat pump cooling and heating device
RU2337275C2 (en) * 2003-10-06 2008-10-27 ЕС Пауэр А/С System of heat transfer
US20170370627A1 (en) * 2015-01-13 2017-12-28 Mitsubishi Electric Corporation Refrigeration cycle apparatus
WO2018193518A1 (en) * 2017-04-18 2018-10-25 三菱電機株式会社 Air conditioner
RU2790507C1 (en) * 2019-07-25 2023-02-21 Мицубиси Электрик Корпорейшн Refrigeration cycle unit
RU2738527C1 (en) * 2020-01-10 2020-12-14 Михаил Николаевич Чванов Heat pump system for heating and cooling of rooms
CN115077120A (en) * 2022-07-07 2022-09-20 湖南大学 A heat pump composite system and control method
RU2808026C1 (en) * 2023-03-23 2023-11-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Heat pump unit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU235138U1 (en) * 2025-04-02 2025-06-23 Александр Робертович Цабель REFRIGERANT USING HEAT EXCHANGE DEVICE WITH MULTIPLE UNIDIRECTIONALLY ARRANGED HEATING ELEMENT TUBES

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100923962B1 (en) Heat Pump System Using Geothermal Source
KR100867619B1 (en) Air conditioning and hot water supply system using heat pump
JP2010144976A (en) Air-conditioning combined hot water supplying device
EP3683508B1 (en) Hybrid heating system containing a heat pump unit
WO2021231619A1 (en) Switching flow water source heater/chiller
KR100556200B1 (en) Heat pump type hot water supply device that combines air cooling and water cooling
EP3822556A1 (en) Air water-cooled conditioning apparatus and plant using the apparatus
KR101305448B1 (en) Energy-saving system of building using radiation cooling and heating method and using non-used energy in building
RU2827070C1 (en) Thermal energy distribution loop unit to maintain specified climatic parameters
KR20240141743A (en) Active/passive cooling system using pumped refrigerant
KR100779555B1 (en) Regenerative heat pump system with heat source temperature compensation circuit
KR101120251B1 (en) A method and system for rejecting heat in an absorption chiller
KR102351454B1 (en) Heating and cooling system with heatpump
JP6164537B2 (en) Cold / heat generator
KR100599854B1 (en) Geothermal heat storage heat pump unit
KR100346649B1 (en) Condensing Waste Heat Rejection and Recovery Apparatus
CN103398503B (en) Comprehensive waste heat utilization system and outlet-water thermostatic control method thereof
JP2003314916A (en) Water cooling medium evaporation natural circulation cooling system by water vapor compression refrigerating machine
KR20110006785A (en) Hybrid heating and cooling system using variable capacity heat pump
JP5092668B2 (en) Absorption refrigeration system
RU2827072C1 (en) Autonomous recuperative type thermal system with circulating medium in form of coolant
KR101198561B1 (en) Geothermal Air Conditioner
JP2003322423A (en) Water-refrigerant vaporizing natural circulation cooling system by steam compression refrigerator
JP3582755B2 (en) Heat source device, heat recovery device and heat supply method
KR101103439B1 (en) Heat pump system