УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛЕЗНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СБРОСНОЙ ТЕПЛОТЫ ЦЕНТРОВ ПРОТОННОЙ ТЕРАПИИ
INSTALLATION FOR THE BENEFICIAL USE OF WASTE HEAT OF PROTON THERAPY CENTERS

Изобретение относится к области энергосбережения в системах обеспечения микроклимата помещений.
Известен аналог - устройство для вентиляции помещений протонной терапии, содержащее чиллер с охлаждающим контуром, связанным с позитронно-эмиссионным томографом - циклотроном (Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук А04,16 (автор Геворг Суренович Арутюнян) 2016 г.: «Ускорительные методы получения технеция 99 м технологии подготовки и обработки мишени и контроля пучка». URL: https://isotope.yerphi.am/articles/main.docx.pdf). Данный аналог принят в качестве прототипа.
Недостатком аналога и прототипа является повышенное потребление электроэнергии холодильной машиной и сброс значительного количества теплоты в атмосферу.
Задача, решаемая изобретением, - создание установки для полезного использования сбросной теплоты центров протонной терапии.
Технический результат - повышение экономичности системы охлаждения циклотрона путем использования выделенной в ходе работы этого аппарата теплоты на нужды отопления, вентиляции или горячего водоснабжения.
Для достижения указанного технического результата предложена установка для полезного использования сбросной теплоты центров протонной терапии, содержащая чиллер с охлаждающим контуром, связанным с циклотроном.
Особенность заключается в том, что охлаждающий контур циклотрона соединен с баками - аккумуляторами, снабженными регуляторами расхода, которые связаны через теплообменник с теплообменником чиллера, имеющим линию с этиленгликолем и водяную линию, которая через регулирующий клапан связана с системой отопления и горячего водоснабжения, а к линии с этиленгликолем подключены чиллер и воздухоподогреватель системы вентиляции через регулирующий клапан, в свою очередь регулирующие клапаны связаны через блок управления режимами работы с датчиком температуры наружного воздуха.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена установка для полезного использования сбросной теплоты центров протонной терапии.
Устройство содержит чиллер (1) с охлаждающим контуром, связанным с циклотроном (2), охлаждающий контур циклотрона (2) соединен с баками - аккумуляторами (3, 4). Баки - аккумуляторы (3, 4) снабжены регуляторами расхода (5), которые связаны через теплообменник (6) с теплообменником (7) чиллера (1), имеющим линию с этиленгликолем и водяную линию. Водяная линия теплообменника (7) чиллера (1) связана с системой (8) отопления и (9) горячего водоснабжения через регулирующий клапан (10). К линии с этиленгликолем подключены чиллер (1) и воздухоподогреватель (11) приточной установки через регулирующий клапан (10), в свою очередь регулирующие клапаны (10) связаны через блок (12) управления с датчиком (13) температуры наружного воздуха.
Установка работает следующим образом: при работе циклотрона (2) выделяется значительное количество тепловой энергии, которая отводится с помощью холодильной машины - чиллера (1). Предлагаемое устройство предполагает три режима работы:
1) режим летний: в летний период года, когда отопление не функционирует, по показаниям датчика (13) температуры наружного воздуха, блок (12) управления режимами работы переводит регулирующий клапан (10) в такое положение, чтобы нагретый теплоноситель водяной линии от циклотрона (2) направлялся на нужды системы (9) горячего водоснабжения;
2) режим переходный период: в переходный период года, когда отопление еще не функционирует, а температура в здании уже снижается, по показаниям датчика (13) температуры наружного воздуха, блок (12) управления режимами работы переводит регулирующий клапан (10) в такое положение, чтобы нагретый теплоноситель водяной линии от циклотрона (2) направлялся на нужды системы (8) отопления;
3) режим зимний: в холодный период года, когда в воздухоподогревателе (11) системы вентиляции требуется нагрев приточного воздуха, по показаниям датчика (13) температуры наружного воздуха, блок (12) управления режимами работы переводит регулирующие клапаны (10) в такое положение, чтобы теплоноситель водяной линии перестал циркулировать в системе (8) отопления и направился в теплообменник (7) чиллера (1), где отдает теплоту линии с этиленгликолем, который поступает в воздухоподогреватель (11) системы вентиляции и нагревает приточный воздух.
Циклотрон (2) работает периодически, поэтому выделение теплоты происходит скачками, для снижения колебаний тепловой мощности предусмотрены баки аккумуляторы (3, 4). Если циклотрон (2) работает, то теплоноситель водяной линии накапливается в баке (3), из бака (4) теплоноситель водяной линии расходуется на охлаждение циклотрона (1). При остановке циклотрона (1) теплоноситель водяной линии движется из бака (3) в бак (4) через теплообменник (6), отдавая теплоту промежуточному теплоносителю - водяной линии между теплообменником (6) и теплообменником (7) чиллера (1). Так обеспечивается постоянный теплосъем с теплообменника (6).
Таким образом, в результате работы представленной установки повышается экономичность работы системы охлаждения циклотрона, отопления и вентиляции за счет снижения затрат электрической и тепловой энергии для работы холодильной машины - чиллера, систем отопления и вентиляции в переходный и холодный периоды года.