Устройство для отопления и кондиционирования зданий и сооружений

Устройство для отопления и кондиционирования зданий и сооружений
Полезная модель относится к области строительства и может быть использовано для энергетически и экологически эффективного теплохладоснабжения зданий и сооружений различного назначения.
Известна адаптивная гибридная теплонасосная система теплохладоснабжения, изобретение представляет собой адаптивную теплонасосную систему теплохладоснабжения, содержащую тепловой насос с системой сбора низкопотенциальной теплоты, включающей циркуляционный насос и установленный следом по потоку нагреваемой среды догреватель и подключенной к системам отопления (Патент РФ №2647606 от 24.05.2016 г., МПК F24D 15/04, F24D 19/10).
Недостатком такого технологического решения является ее излишняя сложность из-за чего увеличивается капиталовложение в оборудование и падает надежность всей системы. Также, в системе отсутствует возможность использования запасенного в грунте холода для системы кондиционирования.
Наиболее близкой к предлагаемому техническому решению является, теплонасосная система теплохладоснабжения, она включает бак аккумулятор, тепловой насос, систему сбора низкопотенциальной тепловой энергии грунта и систему кондиционирования состоящего из вентиляторов и теплообменников (Патент РФ №2351850 от 31.07.2007 г., МПК F24D 11/02, F28D 1/00).
Недостатком данной системы является недостаточная эффективность ее работы из-за сложности переключения между контурами движения теплоносителя. Также, в системе нет возможности охлаждать воздух в грунте напрямую (без теплообменников) и использовать низкопотенциальную энергию земли для нагрева.
Техническим результатом является повышение эффективности работы устройства, за счет возможности переключения между контурами движения теплоносителя.
Технический результат достигается тем, что устройство для отопления и кондиционирования зданий и сооружений, включающее бак-аккумулятор, тепловой насос, систему сбора низкопотенциальной тепловой энергии грунта, циркуляционный насос и систему кондиционирования, состоящую из вентиляторов и теплообменников, один из которых соединен с тепловым насосом, а другой с баком аккумулятором, согласно полезной модели имеет трехходовые клапаны, установленные между баком аккумулятором и соединенного с ним теплообменником системы кондиционирования, при этом один из них - первый соединен с тепловым насосом, со входом бака-аккумулятора и с теплообменником системы кондиционирования, а другой трехходовый клапан соединен с циркуляционным насосом, с выходом бака-аккумулятора и с тем же теплообменником к которому подключен первый трехходовый клапан.
Новизна предложения обусловлена тем, что за счет использования трехходовых клапанов обеспечивается переключения между контурами, что повышает эффективность работы системы.
Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображена устройство для отопления и кондиционирования зданий и сооружений.
Устройство для отопления и кондиционирования зданий и сооружений, включает бак-аккумулятор 1, тепловой насос 2, систему сбора низкопотенциальной тепловой энергии грунта 3, циркуляционный насос 4 и систему кондиционирования 5, состоящую из вентиляторов 6,7 и теплообменников 8,9. Также устройство имеет трехходовые клапаны 10,11, установленные между баком аккумулятором и соединенный с ним теплообменник 9. Трехходовой клапан 10 соединен с тепловым насосом 2, со входом (на чертеже показан входящей стрелкой) бака-аккумулятора 1 и с теплообменником 9 системы кондиционирования 5, а трехходовый клапан 11 соединен с циркуляционным насосом 4, с выходом (на чертеже показан выходящей стрелкой) бака-аккумулятора и с теплообменником 9. Устройство также имеет градирню 12, соединенную с вентилятором 6 и теплообменником 8 системы кондиционирования 5, соединенного с тепловым насосом 2.
Устройство для отопления и кондиционирования зданий и сооружений работает следующим образом.
Вода из системы сбора низкопотенциальной тепловой энергии грунта 3 подается тепловым насосом 2, далее уже охлажденная вода направляется в теплообменник 8 системы кондиционирования 5, а после него направляется в градирню 12, где происходит возврат грунтовой воды обратно в землю, а также, охлаждается воздух в градирне 12, которая с помощью вентилятора 6 доставляет холодный воздух в вентиляцию. Чтобы избежать отключения теплового насоса 2 из-за высокой температуры теплоносителя, ко входу теплоносителя в бак аккумулятор через трехходовой клапан 10 и выходу из бака аккумулятора через трехходовой клапан 11, подключен теплообменник 9 системы кондиционирования 5, позволяющий использовать излишки тепловой энергии для воздушного отопления или же наоборот, охлаждать горячий воздух и отдавать полученное из воздуха тепло в систему горячего водоснабжения. Вентилятор 7 необходим для подачи воздуха к теплообменникам 8, 9.