ТЕПЛОНАСОСНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ ИЛИ ОТОПЛЕНИЯ
HEAT PUMP UNIT FOR HOT WATER SUPPLY OR HEATING PURPOSES

Изобретение относится к области энергосбережения, в частности к обеспечению горячего водоснабжения или отопления.
Известно множество различных конструкций теплонасосных установок, например теплонасосная установка, содержащая выполненный в виде замкнутой емкости испаритель, снабженный патрубками подвода и отвода воды, компрессор с приводом, сообщенный с паровым каналом испарителя, а также выполненный в виде замкнутой емкости и снабженный патрубком отвода конденсатор, сообщенный с компрессором (патент РФ №2327934, F25B 1/053, 2008 г.).
Наиболее близким к предлагаемому изобретению техническим решением является теплонасосная установка, содержащая испаритель, паровой компрессор с приводом, сообщенный с испарителем, и конденсатор, сообщенный с компрессором (а.с. СССР №1478000, кл. F25B 29/00, оп.1989 г.), принцип работы которого заключается в переносе тепла от низкопотенциального источника (прототип). Основным недостатком подобной конструкции является ввозможность изменять теплопроизводительность установки только за счет изменения режимов работы компрессора.
Предлагаемое изобретение решает техническую задачу обеспечения изменения теплопроизводительности системы в достаточно широком диапазоне.
Поставленная техническая задача решается тем, что теплонасосная установка для горячего водоснабжения или отопления содержит не менее двух компрессоров, работающих на один общий испаритель, и один общий конденсатор, таким образом, что очередной компрессор включается при падении температуры нагреваемой среды. Кроме того, часть холодопроизводительности может быть использована для приготовления питьевой воды путем очистки водопроводной воды намораживанием из нее кусочков льда с последующим неполным оттаиванием и использованием очищенной воды для питья, при этом организован сброс оставшихся в неразмороженной части льда примесей с организацией оттаивания и слива в канализацию, при этом в теплообменнике обеспечено предварительное охлаждаение водопроводной воды, а тепловая энергия, снимаемая с конденсатора теплового насоса, использована для подогрева горячей воды в системе горячего водоснабжения или отопления. Либо часть холодопроизводительности может быть использована для получения дистиллированной воды путем охлаждения вытяжного вентиляционного воздуха до точки росы и конденсации содержащихся в нем водяных паров.
Предлагаемое устройство позволяет решить поставленную техническую задачу, потому что позволяет регулировать теплопроизводительность установки не только за счет режима работы компрессора, но и за счет изменения единовременно работающих компрессоров.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется схемой, представленной на фиг.1. Испаритель 1, несколько компрессоров 2, конденсатор 3 и дроссель 4 объединены в единый гидравлический контур трубопроводом 5, по которому циркулирует хладагент.
Принцип работы предлагаемого изобретения состоит в следующем: на испарителе 1 хладагент под действием источника низкопотенциального тепла испаряется и в газообразном состоянии поступает на компрессор 2, где сжимается и под высоким давлением подается на конденсатор 4, где переходит в жидкое состояние, выделяя энергию, направляемую на теплоснабжение. После этого хладагент подается в дроссель 4, где его давление понижается, и снова попадает на конденсатор 1. В случае если теплопроизводительность недостаточна, включается еще один компрессор 2, в результате чего повышается давление хладагента, подаваемого на испаритель, и, как следствие, температура испарителя. При этом часть холодопроизводительности использована для приготовления питьевой воды путем очистки водопроводной воды намораживанием из нее кусочков льда с последующим неполным оттаиванием и использованием очищенной воды для питья либо для получения дистиллированной воды путем охлаждения вытяжного вентиляционного воздуха до точки росы и конденсации содержащихся в нем водяных паров.
За счет изменения количества единовременно работающих насосов предлагаемая установка позволяет обеспечить изменение теплопроизводительности системы в более широком диапазоне по сравнению с прототипом.