ТЕПЛОВОЙ НАСОС

Предлагаемая полезная модель относится к тепловым насосам и может быть использована для обогрева помещений.
Известен двухступенчатый компрессор с теплообменником, сообщенным со ступенями компрессора, который может быть использован как для охлаждения, так и для нагревания рабочего тела. В последнем случае система работает как тепловой насос, в котором в качестве рабочего тела используется вода, нагретая воздухом за счет сжатия его первой ступенью компрессора. (С.В.Бальян «Техническая термодинамика тепловых двигателей» Ленинград, «машиностроение», 1973 г. стр.147)
Недостатком такой системы является ее малая эффективность из-за потерь тепла за счет двойной теплопередачи его от тепла, создаваемого работой первой ступенью компрессора, к воде и затем к радиаторам отопления. Кроме того, тепло, создаваемое работой второй ступени компрессора, не используется, а рассеивается в окружающую среду.
Техническая задача, поставленная перед полезной моделью, состоит в повышении эффективности ее работы как отопительной за счет применения в качестве рабочего тела воздуха и использования как тепла, создаваемого сжатием воздушной массы обоими ступенями компрессора, так и внутренней теплоты воздуха окружающей атмосферы.
Данная техническая задача решается тем, что тепловой насос, содержащий двухступенчатый компрессор с теплообменником, сообщенным со ступенями компрессора, снабжен дополнительным проточным теплообменником, сообщенным на входе с атмосферой, а на выходе - со входом первой ступени компрессора, при этом радиатор проточного теплообменника своим входом соединен с выходом второй ступени компрессора, а выходом - через регулируемые кран или клапан с атмосферой.
При работе данной системы за счет использования рассеянной теплоты окружающей среды происходит концентрация тепловой энергии с коэффициентом 10...12, т.е. на 1 квт/ч. затраченной энергии получается 10...12 квт/ч. теплоты.
На Фиг.1 изображена схема теплового насоса, который содержит компрессор со ступенями 1 и 2,приводимый в действие электромотором 3. Основной теплообменник - отопитель 4 подключен своим входом к выходу первой ступени 1, а выходом - к входу второй ступени 2 компрессора. Дополнительный проточный теплообменник 5 на входе сообщен с атмосферой, а на выходе - со входом первой ступени 1 компрессора. Радиатор 6 дополнительного теплообменника 5 своим входом сообщен с выходом второй ступени 2 компрессора, а выходом - через регулируемый кран (клапан) 7 с атмосферой.
Система работает следующим образом. Первая ступень 1 компрессора через проточный теплообменник 5 всасывает атмосферный воздух и закачивает его в основной теплообменник - отопитель 4, повышая при этом давление а, следовательно, и температуру. Затем воздух, отдавший возможную для данной температуры часть теплоты, поступает на вход второй ступени 2 компрессора, откуда с повышенным давлением нагнетается в радиатор 6 проточного теплообменника 5, давление а, следовательно, и температура в котором регулируется краном (клапаном) 7 таким образом, чтобы температура выброса отработанного воздуха была ниже температуры окружающей среды. Таким образом в дополнительном теплообменнике отбирается теплота с радиатора 6, образованная за счет сжатия воздуха второй ступени компрессора, а также теплота, рассеянная в окружающей атмосфере.