УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОПЛЕНИЯ БЫТОВЫХ ПОМЕЩЕНИЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩЕЕ ТЕПЛО СТОЧНЫХ ВОД

Устройство для отопления бытовых помещений, использующее тепло сточных вод
Полезная модель предназначена для отопления бытовых производственных помещений за счет использования теплоты неочищенных сточных вод.
Известен тепловой насос, который содержит устройство для испарения легкоиспаряемой жидкости, устройство для конденсации паров жидкости и насос-компрессор для подачи паров жидкости в устройство для конденсации, в котором испарительное устройство выполнено в виде нетеплоизолированного трубопровода с малым поперечным сечением, предназначенным для потока летучей жидкости, движущейся с большой скоростью и обеспечивающей давление меньшее, чем давление насыщенных паров при определенной температуре, что дает возможность реализовать испарение в режиме кипения жидкости (патент RU №5847 от 16.01.1998).
Недостатком данного устройства является низкая эффективность, заключающаяся в отношении количества извлеченной из окружающей среды тепловой энергии к затраченной электрической энергии.
Известен тепловой насос, содержащий циркуляционный контур рабочего тела, включающий компрессор, охладитель пара, конденсатор, охладитель конденсата, регенеративный теплообменник, который соединен через дроссельный вентиль с входом испарителя, выход которого через регенеративный теплообменник подключен к входу компрессора (патент RU №2044234, 1995).
Недостатком устройства является неэффективность использования тепла низкопотенциальных источников сточных и грунтовых вод, т.к. требуется дополнительная затрата энергии для подвода теплоты от источника к испарителю теплового насоса. Техническим результатом, достигаемым заявленной полезной моделью, является повышение эффективности использования теплоты сточных вод.
Сущность полезной модели заключается в том, что устройство для обогрева бытовых помещений содержит теплообменник, установленный в приемном резервуаре канализационной насосной станции, вход которого через рециркуляционный насос соединен с
выходом испарителя, а выход теплообменника соединен со входом испарителя, в котором холодильный агент кипит при t+3С, превращаясь в пар, выход испарителя соединен со входом компрессора, выход которого соединен со входом конденсатора, где сжатый пар конденсируется при t+90С и нагревает сетевую воду для отопления, а выход конденсатора соединен с дроссельным вентилем, который, в свою очередь, соединен с испарителем.
Устройство работает следующим образом. Теплообменник установлен в приемном резервуаре неочищенных сточных вод, расположенном в канализационной насосной станции. В резервуар фекальными насосами через трубопроводы насосной канализации подаются канализационные стоки, которые отдают тепло промежуточному теплоносителю (воде), который подается на вход теплообменника рециркуляционными насосами и имеет t+8С, канализационные стоки охлаждаются и по трубопроводу возвращаются в приемный резервуар.
Промежуточный теплоноситель, нагретый до t+18C подается на вход в испаритель, в котором холодильный агент (например, хладон) кипит и превращается в пар, охлаждая при этом промежуточный теплоноситель до t+8С, который рециркуляционными насосами подается на вход в теплообменник и цикл повторяется.
Выход испарителя соединен со входом компрессора, в котором пары холодильного агента сжимаются. В результате чего повышаются его параметры (температура и давление), а выход компрессора соединен со входом конденсатора, в котором сжатый пар конденсируется при t+90С и отдает тепло сетевой воде, поступающей на обогрев помещений, а холодильный агент из конденсатора поступает в дроссельный вентиль, где дросселируется до давления в испарителя. В результате чего холодильный агент снова способен кипеть, поступает в испаритель и цикл повторяется.
Использование теплонасосной установки для отопления помещений позволяет не только минимизировать воздействие на окружающую среду в процессе получения тепловой энергии, но и позволяет повысить его экономическую эффективность, которая определяется коэффициентом трансформации энергии компрессора в тепло, который в зависимости от различных условий колеблется в пределах от 2,5 до 5,0. Создание, например, теплонасосной установки мощностью 20 Мкал/час для отопления и производства горячей воды на собственные нужды позволит снизить затраты на теплоснабжение помещений в зимний перирод на 80 тыс.руб/год.