ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТЕПЛОВОЙ НАСОС ДЛЯ БЫТОВОГО ОТОПЛЕНИЯ
THERMOELECTRIC HEAT PUMP FOR DOMESTIC HEATING

Изобретение относится к отопительным приборам и может использоваться в бытовых условиях.
В настоящее время проблема бытового отопления стоит достаточно высоко. Жильцы современных квартир не довольствуются той температурой, которую предоставляют им системы центрального отопления и, как правило, устанавливают на входе батарей отопления различные дополнительные устройства, которые позволяют регулировать температуру батарей отопления в широких пределах. Принцип действия всех подобных устройств основан на джоулевом нагреве протекающей воды до заданной температуры. Недостатком данной системы является высокое потребление электроэнергии и неиспользование тепла теплоносителя на выходе из батареи отопления. Получается, что потребитель оплачивает тепло, которое им самим не используется и идет дальше по системе центрального отопления.
Ближайшим аналогом изобретения является термоэлектрический тепловой насос для бытового отопления, содержащий нагреваемый проточный теплообменник, батарею термоэлектрических модулей и охлаждаемый проточный теплообменник (см. WO 2004/054007, H01L 35/00, 2004).
Целью изобретения является повышение эффективности использования тепла центральных отопительных систем за счет использования тепла, уносимого теплоносителем в обратную трубу и далее в котельную, и соответственно экономия электроэнергии, затрачиваемой на регулирование температуры квартирных батарей отопления.
Для достижения поставленной цели термоэлектрический тепловой насос для бытового отопления, содержащий нагреваемый проточный теплообменник, батарею термоэлектрических модулей и охлаждаемый проточный теплообменник, согласно изобретению снабжен теплоизоляционным корпусом и установлен между прямой и обратной трубами, подводящими и отводящими теплоноситель к батарее отопления на двухтрубной системе отопления, причем в обоих теплообменниках установлены перегородки, которые разбивают поток теплоносителя и равномерно распределяют его по всему объему теплообменников, при этом регулирование температуры батареи отопления осуществляется при помощи биметаллического реле, устанавливаемого непосредственно на батарее отопления.
Использование термоэлектрического теплового насоса обосновано тем, что отопительный коэффициент термоэлектрической батареи больше единицы и на каждый затраченный ватт электрической энергии она дает примерно 1.3-1.5 ватт тепла.
Конструкция системы отопления с использованием термоэлектрического теплового насоса приведена на фиг.1. Она состоит из трубы 1, подводящей теплоноситель (т.н. «прямая» труба), из трубы 2, отводящей теплоноситель (т.н. «обратка»), отводов 3 и 4 от них к батарее отопления 5, биметаллического реле 6 и собственно самого термоэлектрического теплового насоса 7.
Конструкция теплового насоса приведена в двух разрезах на фиг.2. Он состоит из теплоизоляционного корпуса 8, нагреваемого проточного теплообменника 9, батареи термоэлектрических модулей 10 и охлаждаемого проточного теплообменника 11. В обоих теплообменниках установлены перегородки 12, которые разбивают поток теплоносителя и равномерно распределяют его по всему объему теплообменников.
Принцип работы устройства следующий. На самой батарее отопления устанавливается стандартное биметаллическое реле, на котором пользователь задает необходимую температуру. При замыкании контактов биметаллического реле через батарею термоэлектрических модулей 10 протекает постоянный ток от источника постоянного тока (на чертеже не показан). Термоэлектрические модули в соответствии с эффектом Пельтье перекачивают тепло от охлаждаемого проточного теплообменника 11 к нагреваемому проточному теплообменнику 9. При повышении температуры батареи отопления до заданной контакты биметаллического реле размыкаются и термоэлектрический тепловой насос выключается.
Устройство просто в изготовлении, не требует специального обслуживания и может использоваться в любых бытовых условиях.