[go: up one dir, main page]

EA021498B1 - Способ горячего водоснабжения и способ отопления с его использованием - Google Patents

Способ горячего водоснабжения и способ отопления с его использованием Download PDF

Info

Publication number
EA021498B1
EA021498B1 EA201300328A EA201300328A EA021498B1 EA 021498 B1 EA021498 B1 EA 021498B1 EA 201300328 A EA201300328 A EA 201300328A EA 201300328 A EA201300328 A EA 201300328A EA 021498 B1 EA021498 B1 EA 021498B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
heating
water
heat pump
heat
stage
Prior art date
Application number
EA201300328A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201300328A1 (ru
Inventor
Юрий Маркович ПЕТИН
Сергей Николаевич ШАМАНАЕВ
Евгений Викторович ОПАРИН
Борис Степанович ГОЛОДНИКОВ
Original Assignee
Юрий Маркович ПЕТИН
Сергей Николаевич ШАМАНАЕВ
Евгений Викторович ОПАРИН
Борис Степанович ГОЛОДНИКОВ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from RU2011123914/06A external-priority patent/RU2454608C1/ru
Application filed by Юрий Маркович ПЕТИН, Сергей Николаевич ШАМАНАЕВ, Евгений Викторович ОПАРИН, Борис Степанович ГОЛОДНИКОВ filed Critical Юрий Маркович ПЕТИН
Publication of EA201300328A1 publication Critical patent/EA201300328A1/ru
Publication of EA021498B1 publication Critical patent/EA021498B1/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1066—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for the combination of central heating and domestic hot water
    • F24D19/1072—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for the combination of central heating and domestic hot water the system uses a heat pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
    • F24D3/08—Hot-water central heating systems in combination with systems for domestic hot-water supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
    • F24D3/18—Hot-water central heating systems using heat pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00—Heat pumps
    • F25B30/02—Heat pumps of the compression type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2200/00—Heat sources or energy sources
    • F24D2200/12—Heat pump
    • F24D2200/123—Compression type heat pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2339/00—Details of evaporators; Details of condensers
    • F25B2339/04—Details of condensers
    • F25B2339/047—Water-cooled condensers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/06—Several compression cycles arranged in parallel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B25/00—Machines, plants or systems, using a combination of modes of operation covered by two or more of the groups F25B1/00 - F25B23/00
    • F25B25/005—Machines, plants or systems, using a combination of modes of operation covered by two or more of the groups F25B1/00 - F25B23/00 using primary and secondary systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/12—Hot water central heating systems using heat pumps
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)

Abstract

Изобретение относится к теплоснабжению с использованием тепловых насосов для нагрева воды и может найти применение для горячего водоснабжения (ГВС) или отапливания жилых или производственных помещений. Способ горячего водоснабжения (ГВС) включает подачу воды на нагрев в теплонасосную схему системы, нагревание в ней этой воды до нормативной температуры с помощью тепловых насосов, каждый из которых используют как ступень последовательного нагрева воды, и доставку нагретой воды потребителям. Согласно изобретению для нагревания воды в теплонасосной схеме системы организуют теплонасосный цикл, максимально приближенный к треугольному теплонасосному циклу Лоренца, для чего температуру воды, подаваемой на нагрев в тепловой насос первой ступени, выбирают максимально близкой к температуре кипения его рабочего тела, а тепловой насос каждой ступени настраивают на температуру конденсации его рабочего тела, при которой тепло Q, отдаваемое этой ступенью, отвечает условию: Q=1/n×Q, где i - порядковый номер ступени нагрева; Q- суммарное тепло от всех ступеней нагрева на выходе последней ступени; n - количество ступеней нагрева. Представлен также способ отопления, в котором используется указанный способ ГВС. Изобретение позволяет повысить техническую и экономическую эффективность за счет организации при ступенчатом нагреве воды теплонасосного цикла, максимально приближенного к треугольному теплонасосному циклу Лоренца.

Description

(57) Изобретение относится к теплоснабжению с использованием тепловых насосов для нагрева воды и может найти применение для горячего водоснабжения (ГВ С) или отапливания жилых или производственных помещений. Способ горячего водоснабжения (ГВС) включает подачу воды на нагрев в теплонасосную схему системы, нагревание в ней этой воды до нормативной температуры с помощью тепловых насосов, каждый из которых используют как ступень последовательного нагрева воды, и доставку нагретой воды потребителям. Согласно изобретению для нагревания воды в теплонасосной схеме системы организуют теплонасосный цикл, максимально приближенный к треугольному теплонасосному циклу Лоренца, для чего температуру воды, подаваемой на нагрев в тепловой насос первой ступени, выбирают максимально близкой к температуре кипения его рабочего тела, а тепловой насос каждой ступени настраивают на температуру конденсации его рабочего тела, при которой тепло ζ);, отдаваемое этой ступенью, отвечает условию: Ο^Ι/ινζ),,,,.. где ί - порядковый номер ступени нагрева; 0ВЬ1Х - суммарное тепло от всех ступеней нагрева на выходе последней ступени; η - количество ступеней нагрева. Представлен также способ отопления, в котором используется указанный способ ГВС. Изобретение позволяет повысить техническую и экономическую эффективность за счет организации при ступенчатом нагреве воды теплонасосного цикла, максимально приближенного к треугольному теплонасосному циклу Лоренца.

Claims (7)

1. Способ горячего водоснабжения (ГВС), включающий подачу воды на нагрев в теплонасосную схему системы, нагревание в ней этой воды до нормативной температуры с помощью тепловых насосов, каждый из которых используют как ступень последовательного нагрева воды, и доставку нагретой воды потребителям, отличающийся тем, что для нагревания воды в теплонасосной схеме системы организуют теплонасосный цикл, максимально приближенный к треугольному теплонасосному циклу Лоренца, для чего температуру воды, подаваемой на нагрев в тепловой насос первой ступени, выбирают максимально близкой к температуре кипения его рабочего тела, а тепловой насос каждой ступени настраивают на температуру конденсации его рабочего тела, при которой тепло Р;, отдаваемое этой ступенью, отвечает условию
Ωί— *<3вых, η где ί - порядковый номер ступени нагрева;
Цвьк - суммарное тепло от всех ступеней нагрева на выходе последней ступени; η - количество ступеней нагрева.
2. Способ ГВС по п.1, отличающийся тем, что количество ступеней нагрева выбирают равным от четырех до шести.
3. Способ ГВС по п.1 или 2, отличающийся тем, что температуру воды, подаваемой на нагрев в тепловой насос первой ступени, выбирают в пределах от 0 до 15°С.
4. Способ ГВС по п.1, отличающийся тем, что при нагреве воды теплонасосную схему переключают на реверс с помощью регуляторов направления течения нагреваемой воды, установленных на входах тепловых насосов первой и последней ступеней нагрева.
5. Способ отопления, включающий подачу воды на нагрев в теплонасосную схему системы, нагревание в ней этой воды до нормативной температуры и доставку нагретой воды потребителям, отличающийся тем, что указанные операции осуществляют в соответствии со способом ГВС по пп.1-4, при этом нагретую воду доставляют в схему потребления, в которой для отапливания помещения используют нагревательный прибор и воздушный теплообменник, причем в зависимости от температуры наружного воздуха с помощью регулятора/регуляторов воду, нагретую в теплонасосной схеме, подают в качестве прямой сетевой воды в нагревательный прибор и/или в воздушный теплообменник, а обратную сетевую воду - в воздушный теплообменник, где поданную воду охлаждают наружным воздухом до температуры, максимально близкой к температуре кипения рабочего тела теплового насоса первой ступени нагрева, при этом на нагрев в этот тепловой насос подают охлажденную воду с воздушного теплообменника, а нагретый в нем воздух подают в отапливаемое помещение.
6. Способ отопления по п.5, отличающийся тем, что наружный воздух до подачи в воздушный теплообменник подогревают в воздушном регенераторе теплым воздухом, удаляемым из отапливаемого помещения.
7 7 11
Фиг. 1
- 10 021498 (рб= 3,0170 ψ5= 3,2164 <р4= 3,3428 ψ3= 3,5490 (р2 = 3,6650 φ,= 3,7938
EA201300328A 2010-10-19 2011-10-18 Способ горячего водоснабжения и способ отопления с его использованием EA021498B1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010142460 2010-10-19
RU2011123914/06A RU2454608C1 (ru) 2011-06-10 2011-06-10 Способ горячего водоснабжения и способ отопления с его использованием
PCT/RU2011/000811 WO2012053937A1 (ru) 2010-10-19 2011-10-18 Способ горячего водоснабжения и способ отопления с его использованием

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201300328A1 EA201300328A1 (ru) 2013-06-28
EA021498B1 true EA021498B1 (ru) 2015-06-30

Family

ID=45975454

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201300328A EA021498B1 (ru) 2010-10-19 2011-10-18 Способ горячего водоснабжения и способ отопления с его использованием

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2631546A4 (ru)
EA (1) EA021498B1 (ru)
WO (1) WO2012053937A1 (ru)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105241121A (zh) * 2015-09-09 2016-01-13 东莞东元环境科技有限公司 串联式双级蒸发和双级冷凝热泵
EP3933283A1 (en) * 2020-07-02 2022-01-05 E.ON Sverige AB Thermal energy extraction assembly

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2239129C1 (ru) * 2003-01-30 2004-10-27 Стенин Валерий Александрович Способ теплоснабжения
RU2364794C1 (ru) * 2008-03-11 2009-08-20 Анатолий Дмитриевич Киосов Система и способ централизованного теплоснабжения
EA200900449A1 (ru) * 2008-09-08 2009-12-30 Анатолий Иванович Малахов Система теплоснабжения
RU2382281C1 (ru) * 2008-12-03 2010-02-20 Российская Академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ) Система автономного теплоснабжения и холодоснабжения зданий и сооружений
CN101793449A (zh) * 2010-03-23 2010-08-04 广东美的电器股份有限公司 一种多热源的热泵系统

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4124177A (en) * 1977-04-21 1978-11-07 Timmerman Robert W Heating system
FR2402844A1 (fr) * 1977-09-08 1979-04-06 Girodin Tech Installation de pompes de transfert thermique a hautes performances
FI791079A (fi) * 1979-04-02 1980-10-03 Valmet Oy Pao utnyttjande av en vaermepump sig grundande foerfarande vid tillvaratagande av vaerme
EP0143855A1 (de) * 1983-11-02 1985-06-12 H. Krantz GmbH &amp; Co. Verfahren zur Wärmerückgewinnung
RU2083932C1 (ru) 1994-02-08 1997-07-10 Алексей Филиппович Конов Способ достижения максимального отопительного коэффициента тепловых насосов и установка для его осуществления
RU2161759C2 (ru) 1998-06-04 2001-01-10 Самхан Игорь Исаакович Способ и устройство для трансформации тепловой энергии
DE102006012852A1 (de) * 2006-03-21 2007-09-27 Löffler, Michael, Dr. Wärmepumpen mit Phasenwechsel des Arbeitsmediums im Arbeitsraum einer Verdrängungsmaschine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2239129C1 (ru) * 2003-01-30 2004-10-27 Стенин Валерий Александрович Способ теплоснабжения
RU2364794C1 (ru) * 2008-03-11 2009-08-20 Анатолий Дмитриевич Киосов Система и способ централизованного теплоснабжения
EA200900449A1 (ru) * 2008-09-08 2009-12-30 Анатолий Иванович Малахов Система теплоснабжения
RU2382281C1 (ru) * 2008-12-03 2010-02-20 Российская Академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ) Система автономного теплоснабжения и холодоснабжения зданий и сооружений
CN101793449A (zh) * 2010-03-23 2010-08-04 广东美的电器股份有限公司 一种多热源的热泵系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Хайнрих Г. и др. Теплонасосные установки для отопления и горячего водоснабжения. - М.: Стройиздат, 1985. - с. 53-56 *

Also Published As

Publication number Publication date
EA201300328A1 (ru) 2013-06-28
EP2631546A1 (en) 2013-08-28
EP2631546A4 (en) 2016-05-18
WO2012053937A1 (ru) 2012-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103370577B (zh) 加热器和用于控制加热器的方法
US11054167B2 (en) System and apparatus for conditioning of indoor air
JP7009363B2 (ja) ヒートポンプネットワーク
AU2014282952B2 (en) Energy storage system
EP2543935A4 (en) HOT WATER HEAT PUMP AND METHOD FOR CONTROLLING IT
CN101280957A (zh) 并列双循环热泵热水器
Thorsen et al. Field experience with ULTDH substation for multifamily building
EA021498B1 (ru) Способ горячего водоснабжения и способ отопления с его использованием
CZ2004135A3 (cs) Způsob zásobování spotřebičů tepelnou energií, popř. chladicí energií a zařízení pro tento způsob
WO2019142138A1 (en) Method and system of cooling in heat generation by combustion
RU2433351C1 (ru) Способ работы открытой системы теплоснабжения
EP2058607A2 (en) Geothermal Heat Pump
US9033254B2 (en) Solar heated water distribution system
RU98234U1 (ru) Система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя
EP2971981B1 (en) Control method for a household water heating unit having a thermal accumulator
RU2454608C1 (ru) Способ горячего водоснабжения и способ отопления с его использованием
NL2021476B1 (en) Heating system
EP3803217B1 (en) Heating and cooling system, corresponding method and use of the system
RU2518777C2 (ru) Энергетическая установка
RU2573788C1 (ru) Способ теплоснабжения населенных пунктов
GB2525856A (en) A thermal store and water storage cylinder designed to enhance the performance of a CO2 heat pump
RU2485408C1 (ru) Способ обеспечения нагрузки отопления в системах централизованного теплоснабжения
PL423172A1 (pl) Sposób zwiększenia SCOP sprężarkowej pompy ciepła oraz sprężarkowa pompa ciepła wg tego sposobu
RU2202740C2 (ru) Схема нагрева системы водяного отопления теплогенератором
NL2004629C2 (nl) Werkwijze voor het aanpassen van een centrale-verwarming systeem, alsmede een centrale-verwarming systeem.

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AZ KG MD TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM BY KZ RU