ТЕПЛОВОЙ НАСОС

Полезная модель относится к тепловым насосам и может быть использована для получения энергии на привод компрессора от преобразователя потока ветра.
Известно устройство для преобразования возобновляемой энергии, содержащее раму, лопасть, шарнирно связанную с рамой, закрепленной на раме кривошипно - шатунный механизм, одно из колен вала которого соединено шатуном с лопастью и жестко связан с нею, отличающееся тем, что устройство снабжено дополнительной лопастью, вторым шатуном и коленом вала, при этом дополнительная лопасть шарнирно связана с рамой и соединена вторым шатуном со вторым коленом вала, второй шатун расположен жестко связан с дополнительной лопастью, а колена вала смещены относительно друг друга в плоскости вращения вала (Патент РФ на изобретение №2447320, Приоритет от 27 февраля 2010 г).
Известен тепловой насос, включающий конденсатор, дроссель, испаритель и компрессор, привод которого осуществляется от электродвигателя (А.Б. Баскаков, В.А. Мунц. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии. М., 2013 г. - С.20) (Прототип).
Недостатком этой системы является необходимость использования электрической энергии для привода компрессора, что затрудняет применение тепловых насосов в помещениях, удаленных от центрального энергоснабжения.
Технический результат - возможность получения энергии для привода компрессора теплового насоса от ветродвигателя.
Технический результат достигается тепловым насосом, состоящим из компрессора, конденсатора, дросселя, испарителя, при этом шток поршня компрессора жестко соединен с вертикальной тягой ветродвигателя.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
На фиг. 1 показан общий вид устройства. Вид сбоку.
На фиг. 2 показана схема механизма привода компрессора теплового насоса от ветродвигателя. Вид сзади.
Устройство состоит из основания 1, поворотной рамы 2, к которой жестко крепится брус 3, на консольной части с механизмом изменения угла наклона ветроприемной лопасти, выполненной в виде кривошипного вала 4, к шейкам кривошипов 5 и 6 крепится верхний 7 и нижний 8 шатуны, верхний жестко соединенный с верхней лопастью 9 под углом 90°, а нижний шатун соединен с нижней лопастью 10 под углом 0°; нижняя лопасть шарнирно соединена с нижней тягой 12, которая шарнирно связана с поворотной рамой, а верхняя лопасть шарнирно соединена с верхней тягой 11, которая шарнирно связана с поворотной рамой, выполнена удлиненной, и к ее консольному концу закреплена вертикальная тяга 13, связанная со штоком поршня компрессора 14 теплового насоса, установленного на площадке 15, жестко связанной с поворотной рамой. Между верхней и нижней лопастями предусмотрен защитный кожух 16, на коленчатом валу установлен балансир 17; компрессор соединен с ветропреобразовательной системой конденсатором 18 и через дроссель 19 с испарителем 20.
Устройство для получения энергии на привод компрессора теплового насоса работает следующим образом. Под действием подъемной силы воздушного потока лопасть 9, расположенная под положительным углом атаки, поднимается вверх, поворачивая кривошипный вал 4 по часовой стрелке. Под действием потока ветра лопасть 9 начинает опускаться вниз, продолжая поворачивать вал 4 по часовой стрелке. В нижней «мертвой точке» угол атаки лопасти 9 снова становится положительным, лопасть начинает подниматься вверх, продолжая поворачивать вал 4 по часовой стрелке.
Нижняя лопасть 10 работает аналогичным образом, обеспечивая поворот коленчатого вала по часовой стрелке. Так как колена 5 и 6 вала 4 установлены со смещением на угол 90 градусов, отсутствие усилия на вал 4 со стороны одной из лопастей при нахождении ее в своей «мертвой точке» компенсируется соответствующим максимальным усилием другой лопасти.
Механическое усилие от воздействия ветра на лопасти передается через рычаг 11 и тягу 13 на шток поршня компрессора 14, установленного на площадке 15. При изменении направления ветра лопасти разворачивают раму 2 таким образом, что обеспечивается постоянное расположение лопастей в благоприятном режиме приема энергии набегающего потока воздуха.
Установка аэродинамического кожуха 16 обеспечивает создание дополнительного вращающего момента, так как поток воздуха, огибая кожух, направляется на нижнюю 10 и верхнюю 9 лопасти.
Ветродвигатель создает равномерное возвратно-поступательное движение поршня компрессора и при возобновлении ветра приводится в движение самостоятельно, без внешнего вмешательства, что обеспечивает его надежное функционирование.
В компрессоре 14 за счет соединения штока поршня с тягой 13, приводимой в возвратно-поступательное движение ветродвигателем, насыщенный пар хладона сжимается по адиабате, становясь перегретым. Из компрессора 14 пар поступает в конденсатор 18, где сначала охлаждается до температуры насыщения, а затем конденсируется, при этом выделяющаяся теплота передается потребителю.
Заявляемый тепловой насос обеспечивает возможность получения энергии для привода компрессора теплового насоса от ветродвигателя.