RU2827072C1 - Автономная рекуперативного типа тепловая система с циркулирующей средой в виде хладагента - Google Patents

Abstract

Предлагаемое изобретение относится к области использующих хладагент силовых энергетических установок, предназначенных для обогрева/охлаждения помещений и для возможности осуществления горячего водоснабжения. Автономная рекуперативного типа тепловая система содержит управляемую и контролируемую автоматизированной тепловой машиной циркуляционную трубопроводную структуру замкнутого исполнения, в состав которой входит по меньшей мере один трубопроводный контур, выполненный с возможностью принятия и цикличного прохождения хладагента, и по меньшей мере одно подключенное к имеющейся трубопроводной структуре теплообменное устройство, предназначенное для горячего водоснабжения, и/или отопления, и/или охлаждения. Блок управления автоматизированной тепловой машины оснащен управляющим контроллером с платой управления, выполненной с возможностью контроля параметров распределения и управления потоками хладагента, перемещающихся по имеющейся трубопроводной структуре, указанный трубопроводный контур которой, подразделяющийся на участок принятия и цикличного обратимого прохождения хладагента, оснащен управляющей и исполнительной запорно-регулируемой арматурой, включающей группу совмещенных и объединенных единой линией обратных управляющих клапанов, обеспечивающих возможность посредством компрессорного устройства переключать режимы "воздух-вода" для работы горячего водоснабжения, и/или отопления, и/или охлаждения. Упомянутое теплообменное устройство выполнено в виде теплоизолированной аккумулирующей емкости с подогреваемой или охлаждаемой водой, часть объема которой занимает отдельный независимый спиралеобразный косвенный контур, имеющий возможность подключения к внешним подсистемам для обогрева или охлаждения помещений. Обеспечивается высокая надежность и энергетическая эффективность. 2 ил.

Description

Область техники

Предлагаемое изобретение относится к области, использующих хладагент силовых энергетических установок, предназначенных для обогрева/охлаждения помещений и для возможности осуществления горячего водоснабжения, а конкретно к комбинационным, универсальным и относительно компактным системам, использующим тепловую машину с целью переноса тепловой энергии для возможности контролируемого обогрева/охлаждения помещений и подачи при необходимости горячей воды потребителю.

Уровень техники

Из уровня техники известная система теплоснабжения и холодоснабжения (см. RU 2426033, кл. F24D 15/04, публ. 2011 г. [1]).

Известное решение [1] относится к области теплоэнергетики и может применяться как для отопления, так и холодоснабжения, в частности, может использоваться для обеспечения теплом и холодом в бытовых и промышленных целях.

Основой рассматриваемого решения, в сущности, является возможность создания достаточно экономичной и удобной в эксплуатации системы, позволяющей комбинировать и получить и тепло и холод, объединяя при этом преимущества различных тепловых систем.

Известная силовая система [1] содержит отопительную установку с насосом и теплообменником, подающие и обратные трубопроводы, отопительные приборы, систему охлаждения и систему управления.

Особенность решения известного состоит, в частности, в том, что термостат системы охлаждения переключает в зависимости от температуры направление движения теплоносителя в отопительные приборы или в устройство охлаждения, при этом имеющаяся абсорбционно-холодильная машина подключена посредством в подающий тепло трубопровод, а выход с генератора подключен к термостату, который в зависимости от температуры в помещении переключает направление движения используемого теплоносителя в нагревательные приборы или же в обратный трубопровод.

В качестве недостатков известного решения [1] следует отметить, следующие.

В известном техническом решении [1] в качестве охлаждающих подсистем используются, по меньшей мере, два средства, причем одно из упомянутых представляет из себя абсорбционно-холодильную машину, а второе упомянутое представляет из себя собственно охлаждающее устройство в виде радиатора с вентилятором или в виде теплообменника.

Однако при использовании абсорбционно-холодильной машины следует быть готовым к внушительным габаритам силовой системы, а также к высокому водопотреблению, что будет требовать оборудования больших и усиленных (специально подготовленных) установочных площадей, способных, в частности, выдерживать большой вес оборудования, а также высокие вибрационные нагрузки циркуляционных насосов и другого оборудования горячего водоснабжения.

Использование в системе совместимого охлаждающего оборудования в виде упомянутых радиатора или теплообменника создают дополнительную силовую и эксплуатационную нагрузку, что будет проявляться в повышенном расходе электроэнергии и вероятно в сокращении периодов сервисного обслуживания.

Как уже было упомянуто для оборудования известной системы и ее корректного функционирования необходима основательная подготовка установочных площадей (прочный фундамент, армированные стены, высокие показатели шумовой, вибрационной, тепловой защиты и пр.), что вносит определенные эксплуатационные ограничения, регулирующие возможность и невозможность корректной эксплуатации системы в определенных помещениях.

Также следует отметить, что функционирование системы предполагает отвод излишнего тепла при повышенной температуре из помещения, что безусловно вносит корректировки в перечень допустимых мест установки, которые должны быть оборудованы принудительными вытяжными системами.

Наиболее близким в отношении технической сути к предлагаемому изобретению возможно считать известную из уровня техники систему автономного теплоснабжения и холодоснабжения зданий и сооружений (см. RU 2382281, кл. F24D 3/18, публ. 20.02.2010 г. [2]).

Выявленное из уровня техники техническое решение [2] относится к области энергетики и предназначено для автономного теплоснабжения и холодоснабжения объектов индивидуального жилья.

Известная автономная многофункциональная система теплоснабжения и холодоснабжения помещений [2] содержит замкнутую многоконтурную трубопроводную подсистему, в состав которой непосредственно входят трубопроводные контуры, выполненные с возможностью принятия рабочей среды, по меньшей мере, одно теплообменное устройство для ГВС и/или отопления, устройство охлаждения, силовые подсистемы, связанные с контурами и автоматизированный тепловой насос для управления потоками и параметрами используемой рабочей среды.

Задачей известного технического решения [2] является повышение эффективности работы системы.

Вместе с тем, замысел выявленного из уровня техники решения, согласно сведениям из описания, заключается, в том числе, в возможности использования солнечных панелей для накопления солнечной энергии, которая используется для дополнительного нагрева теплоносителя в контуре циркуляции теплоносителя перед его подачей в тепловой насос и для восстановления, кроме того, согласно замыслу, в системе используется потенциал окружающего воздуха и рекуперации тепла для охлаждения помещений по принципу рекуперации "холод-тепло", также предусмотрено снижение потерь энергии с вентилируемым воздухом посредством имеющейся рекуперативной системы вентиляции.

Недостатками известной из уровня техники системы [2] следует считать, следующие.

Режимы работы известной системы не универсальны и нестабильны, поскольку успешность использования напрямую зависит от региона применения системы, так наиболее эффективно применение системы с имеющимся функционалом режима "догрева" может быть обеспечено исключительно в засушливых и жарких регионах, с достаточным содержанием ясных солнечных дней в году, что обеспечит сохранение запасов солнечной энергии, преобразующихся в последствии в тепло, передающееся теплоносителю.

Оптимальный режим работы системы для теплоснабжения и холодоснабжения адаптирован для покрытия, преимущественно, средней величины нагрузки отопления и горячего водоснабжения, а в наиболее холодные периоды эксплуатации должен быть задействован "пиковый" (резервный) нагреватель, который, к примеру, работает на газообразном топливе, нагревает до требуемой температуры теплоноситель и подает его в систему горячего водоснабжения и в систему отопления, таким образом значимым ограничением и недостатком целесообразно дополнительно отметить возможную небезопасность, а также неэффективность применения системы в регионах с холодным и чрезмерно холодным климатом, что обусловливается наличием изнашивающих систему предельных эксплуатационных нагрузок, а также несбалансированных нагрузок, связанных с подачей тепла в зависимости от колебаний минусовых значений температуры, требуя для "пиковых" периодов больших объемов топлива, сопоставимых с расходом систем, стабильно и относительно экономично работающих исключительно на ископаемых видах топлива.

Раскрытие изобретения

Технической проблемой предлагаемого изобретения является создание обладающей высокими технико-эксплуатационными показателями универсальной и многофункциональной климатической системы бытового и промышленного назначения, позволяющего использовать имеющийся технический потенциал для внедрения системы в широко развитую в настоящее время инфраструктуру, в частности, отличающуюся назначением, исполнением, размерами и доступностью.

Техническим результатом предлагаемого изобретения, который решает заявленную техническую проблему следует считать реализацию указанного назначения по созданию технологичной, универсальной, и имеющей широкие функциональные возможности автономной теплоснабжающей системы, которой присущи относительная простота конструкции, а также высокая надежность и повышенная энергетическая эффективность при эксплуатации.

Заданный технический результат, решающий обозначенную техническую проблему, достигается в результате того, что автономная рекуперативного типа тепловая система с циркулирующей средой в виде хладагента содержит управляемую и контролируемую автоматизированной тепловой машиной циркуляционную трубопроводную структуру замкнутого исполнения, в состав которой входит, по меньшей мере один трубопроводный контур, выполненный с возможностью принятия и цикличного прохождения хладагента, и по меньшей мере одно, подключенное к имеющейся трубопроводной структуре теплообменное устройство, предназначенное для горячего водоснабжения и/или отопления и/или охлаждения, при этом блок управления автоматизированной тепловой машины оснащен управляющим контроллером с платой управления, выполненной с возможностью контроля параметров, распределения и управления потоками хладагента, перемещающихся по имеющейся трубопроводной структуре, указанный трубопроводный контур которой, подразделяющийся на участок принятия и цикличного обратимого прохождения хладагента оснащен управляющей и исполнительной запорно-регулируемой арматурой, включающей группу совмещенных и объединенных единой линией обратных управляющих клапанов, обеспечивающих возможность посредством компрессорного устройства переключать режимы "воздух-вода" для работы горячего водоснабжения и/или отопления и/или охлаждения, причем упомянутое теплообменное устройство выполнено в виде теплоизолированной аккумулирующей емкости с подогреваемой и/или охлаждаемой водой, часть объема которой занимает отдельный независимый спиралеобразный косвенный контур, имеющий возможность подключения к внешним подсистемам для обогрева или охлаждения помещений.

Энергетическая и универсальная система нового типа представляет из себя автономную рекуперативного типа многофункциональную систему, тепловая часть (насос) которой имеет уникальную структуру и новую управленческую схему, позволяющие получить и эффективно применять, использующую хладагент в качестве теплоносителя силовую климатическую установку, преимущественно предназначенную для обогрева помещений, для возможности осуществления горячего водоснабжения, а также для возможности охлаждения помещений, что согласно изобретательскому замыслу образует комбинационную и относительно компактную систему, которая использует тепловую машину для цели переноса тепловой энергии, что обеспечит контролируемый обогрев/охлаждение помещений и при необходимости подачу горячей воды потребителю.

Базовой основой создания предлагаемой автономной рекуперативной тепловой системы с циркулирующей средой в виде хладагента служат управляемая и контролируемая автоматизированной тепловой машиной циркуляционная трубопроводная структура замкнутого исполнения, а также подключенное к таковой теплообменное устройство, предназначенное для горячего водоснабжения и/или отопления и/или охлаждения, причем циркуляционная трубопроводная структура имеет трубопроводный контур, выполненный с возможностью принятия и цикличного прохождения хладагента, а теплообменное устройство имеет отдельный контур, который используется для передачи тепла обогревательным приборам, что в совокупности предопределяет заявленные конструктивные особенности в виде возможности обогрева помещения и подачи теплой, горячей воды, что характеризует систему как универсальную и функциональную, а следовательно, адаптируемую в качестве средства бытового либо промышленного назначения, позволяющего успешно использовать систему в широко представленных инфраструктурных жилых и нежилых объектах.

Основополагающей особенностью предлагаемого технического решения, в соответствии с авторским замыслом, является конструктивное и программное исполнение блока управления автоматизированной тепловой машины, а также исполнение трубопроводного контура трубопроводной структуры, причем указанный блок управления оснащается управляющим контроллером с обычной или инверторной платой управления, что обеспечит контроль параметров, распределение и управление потоками хладагента по соответствующему трубопроводному контуру, который в свою очередь разделяясь на рабочие участки оснащается запорно-регулируемой арматурой, включающей группу объединенных единой линией обратных управляющих клапанов, обеспечивающих возможность переключения режимов для работы горячего водоснабжения и/или отопления и/или охлаждения, что в свою очередь создает условия непосредственного взаимодействия управляющих средств и исполнительных средств, слаженная, а согласованная работа которых существенно расширяет функциональные возможности, создает универсальность передачи тепла в условной системе "ГВС + отопление/охлаждение", а также позволяет значительно упростить конструкцию и непосредственно монтаж, исключив из работы, в частности, такое оборудование, как гидрострелки, буферные емкости, гидравлические регуляторы давления, циркуляционные насосы в контуре тепловой системы и пр.

Дополнительной существенной технической особенностью является возможность наличия подключенного к циркуляционному трубопроводному контуру теплообменного устройства, выполненного в виде накопительной емкости с водой, часть объема которой занимает независимый спиралевидный косвенный контур, имеющий возможность подключения к внешним отопительным системам, что в свою очередь создает своего рода отдельную циркуляционную линию, которая применяется в качестве косвенного нагревателя, использующего подогреваемую воду или другой теплоноситель в качестве источника передачи тепла, создавая тем самым условия универсальности передачи тепла и максимального теплового обмена между средами с сохранением внутренней конвенции для корректной работы на "стоячей" воде. Также, дополнительной существенной технической особенностью является возможность наличия второго устройства в виде теплообменника пластинчатого или кожухотрубного теплообменника в контуре отопления. Что вместе или по отдельности с теплообменником накопительного типа и косвенным контуром теплообмена на отопление в нем, создает универсальность решения любых задач предлагаемой тепловой системы.

Также целесообразно отметить, что благодаря малому потреблению электрической энергии, дополнительный замысел изобретения, заключается в возможности подключать предлагаемую тепловую машину к автономным системам электроснабжения, таким как: генераторы, солнечные, ветровые и гидроэлектростанции, а также в возможности использования накопленной ими электрической энергии.

Кроме того, по замыслу автора, тепловая система в виде одного и того же комплекта оборудования, может работать во всех средах: воздух, а также вода, земля (при наличии коммуникаций к геотермальной среде), автоматически переключаясь в зависимости от максимальной эффективности забора тепла из среды в момент времени и ее температуры.

Следует заметить, что используемый внешний блок или внешние блоки предлагаемой тепловой системы могут быть универсальными, а именно:

- ВБТНУ (воздух-вода, земля-вода, вода-вода);

- ВБТН + бак теплообменник;

- ВБТНУ + бак теплообменник + теплообменник пластинчатого (кожухотрубного)

типа;

- ВБТНУ + бак теплообменник + кондиционер(ы);

- ВБТНУ + бак;

- теплообменник (тепло) + бак, теплообменник(холод) + фанкойлы + кондиционеры;

- ВБТНУ + бак, теплообменник(тепло) + бак, теплообменник(холод) + фанкойлы + буферные емкости.

Таким образом, предлагаемая автономная тепловая система с циркулирующей средой в виде хладагента образует совокупность технических признаков, достаточных для достижения заданного технического результата, заключающегося в реализации назначения по созданию технологичной, универсальной, и имеющей широкие функциональные возможности автономной теплоснабжающей системы, которой присущи относительная простота конструкции, а также высокая надежность и повышенная энергетическая эффективность при эксплуатации, в связи с чем обеспечивается решение обозначенной технической проблемы по созданию, обладающей высокими технико-эксплуатационными показателями универсальной и многофункциональной климатической системы бытового и промышленного назначения, позволяющего использовать имеющийся технический потенциал для внедрения системы в широко развитую в настоящее время инфраструктуру, в частности, отличающуюся назначением, исполнением, размерами и доступностью.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемой тепловой системы, функционирующей под контролем автоматизированной тепловой машиной;

На фиг. 2 представлена функциональная схема варианта предлагаемой тепловой системы с приборами отопления и подачи горячей воды.

Осуществление изобретения

Предлагаемая автономная рекуперативного типа тепловая система с циркулирующей средой в виде хладагента поясняется конкретными примерами выполнения и реализации, которые, однако, не являются единственно возможными, но наглядным образом демонстрируют достижение указанной совокупностью существенных признаков заданного технического результата, а также решение указанной технической проблемы.

На фиг. 1-2 представлены, следующие части и элементы предлагаемого изобретения:

1 - внешний блок тепловой машины;

2 - компрессор;

3 - фильтр;

4 - 3-х ходовой клапан;

5 - 4-х ходовой клапан;

6 - ресивер;

7 - электронный регулирующий вентиль (ЭРВ);

8 - электрический клапан;

9 - сервисный кран;

10 - капиллярная трубка;

11 - первое теплообменное устройство;

12 - второе теплообменное устройство;

13 - обратный клапан;

14 - группа обратных управляющих клапанов;

15 - шунтирующий клапан;

16 - прибор отопления/охлаждения;

17 - прибор подачи горячей воды;

18 - блок управления;

19 - кабель питания;

20 - пульт дистанционного управления;

21 - дренажный шланг;

22 - трубопроводный контур хладагента;

23 - отсечные клапана;

24 - единая линия обратных клапанов;

25 - экономайзер;

26 - ЭРВ разгонного блока.

И так, предлагаемая автономная тепловая система выполнена рекуперативного типа с циркулирующей средой в виде хладагента (далее тепловая система).

Тепловая система содержит управляемую и контролируемую автоматизированной тепловой машиной циркуляционную трубопроводную структуру замкнутого исполнения, к которой подключено теплообменное устройство (11, 12).

В состав трубопроводной структуры входит трубопроводный контур хладагента 22, который выполняется с возможностью принятия и возможности цикличного прохождения хладагента, в качестве которого используется фреон.

Теплообменное устройство (11, 12) предназначено для горячего водоснабжения и/или отопления.

Блок управления 18 (размещается внутри помещения) автоматизированной тепловой машины и оснащен управляющим контроллером с инверторной платой управления.

Указанная управляющая плата выполняется с возможностью контроля параметров, распределения и управления потоками хладагента, перемещающегося по трубопроводному контуру 22.

Трубопроводный контур хладагента 22 по существу подразделяется на участки принятия и цикличного обратимого прохождения хладагента и оснащается управляющей и исполнительной запорно-регулируемой арматурой к числу, которой, в частности относятся 3-х ходовой и 4-х ходовой клапаны 4 и 5, электронный регулирующий вентиль (ЭРВ) 7, электрический клапан 8, сервисный кран 9, обратный клапан 13, капиллярная трубка 10 и отсечные клапана 23.

В состав арматуры трубопроводного контура 22 хладагента входит группа совмещенных и объединенных единой линией обратных управляющих клапанов 14, что образует возможность одностороннего движения хладагента через ресивер 6 и установленный внутри него экономайзер 25.

Указанные клапана 14 обеспечивают возможность посредством компрессора 2 переключать режимы "воздух-вода" для работы горячего водоснабжения с участием прибора 17 подачи горячей воды и для работы системы отопления с использованием приборов отопления 16 (радиаторы, теплый пол и т.п.).

Теплообменное устройство (11, 12) выполнено в виде теплоизолированной аккумулирующей емкости с подогреваемой водой для ее подачи потребителю посредством прибора подачи горячей воды 17. Внутри емкости с водой помещен независимый косвенный, нагревающейся за счет воды, контур спиралеобразного исполнения, имеющий возможность подключения к внешним отопительным системам, т.е. к приборам отопления/охлаждения 16 для обогрева или охлаждения помещений.

Следует отметить, что цель представленного описания предлагаемого изобретения заключается не в его ограничении конкретным исполнением и вариантом реализации, а наоборот в возможности охвата всевозможных дополнений, которые не выходят за рамки формулы изобретения, но поясняют иные допустимые варианты исполнения/компоновки согласно авторскому замыслу.

Тепловая машина, в частности, в исполнении "воздух-вода", а именно внешний блок тепловой машины 1 сообщается в заявленной тепловой системе с теплообменниками, а именно с теплообменными устройствами 11 и 12 посредством утепленного трубопроводного контура 22 хладагента, который по существу замысла состоит из четырех-трубной медной магистрали, в которой находится фреон.

Подключенное теплообменное устройство 11 и/или 12 могут выполнять функции теплообменника как такового, емкости косвенного нагрева, а также буферной-накопительной емкости. В своего рода баке (11, 12) в режиме рециркуляции происходит передача тепловой энергии от трубопроводного контура 22 - воде, находящейся в теплообменном устройстве 11, 12. В свою очередь разогретая вода поступает в прибор подачи горячей воды 17, при этом в контуре для отопления, который выполнен отдельным спиралеобразной формы циркулирует теплоноситель, который нагреваясь от воды передает тепло в подключенные внешние приборы отопления/охлаждения 16.

Является допустимым, согласно замыслу, что по возможному дополнительному фреоновому трубопроводному контуру будет происходить охлаждение через блок управления 18, в отдельный бак работающий в режиме рекуперации тепла на «холод», который установлен внутри помещения или через дополнительное теплообменное устройство, связанного, к примеру, с системой фанкойлов и/или холодильной камерой.

Управляющий контроллер внешнего блока тепловой машины 1 тепловой системы позволяет работать на одном компрессорном устройстве 2 во всех режимах (отопление, горячее водоснабжение и охлаждение (опционально)).

Указанный контроллер с обычной или инверторной платой управления соловыми установками компрессора и тепловой машины позволяет контролировать работу и управлять характеристиками всех эксплуатационных режимов, включая управление потоками хладагента, причем к контроллеру могут быть дополнительно подключены датчики температуры, давления, а также датчик уровня фреона в системе. Используемый контроллер программируется для выполнения основных алгоритмов работы оборудования, а также имеет возможность перенастройки режимов и их удаленного управления при подключении к сетям Wi-Fi в интернет. Контроллер имеет ж/к дисплей для отображения значений и параметров работы тепловой системы.

Следует отметить, что имеющийся управляющий контроллер, снабжаемый отдельной инверторной платой управления, имеет возможность контролировать работу тепловой установки, что обеспечивает, в частности плавный пуск, эффективную регуляцию энергоэффективную работу, создавая условия надежности и эффективности работы.

Также важно отметить, что предлагаемая тепловая система за счет наличия теплообменного устройства 11,12 в виде накопительного бака-теплообменника, содержащего косвенный отопительный контур, имеет значительную инерционность теплопередачи, позволяя экономично и стабильно работать.

Значимым преимуществом предлагаемой автономной тепловой системы является, по существу замысла, определенная универсальность передачи тепловой энергии в условной системе "горячее водоснабжение (ГВС) + отопление/охлаждение", поскольку тепловая система продолжает поддерживать одновременно заданные температуры, связанные с отоплением, понимая под этим нагрев воды в теплообменном устройстве 11, 12 посредством работы хладагента, перемещающегося в трубопроводном контуре 22, в связи с чем КПД тепловой системы безусловно увеличивается в целом.

Что касается опционального режима охлаждения, то с помощью режима рекуперации энергия нагрева передается в теплообменное устройство 11, 12 и охлаждает на эти же значения "подсистему" охлаждения.

Рациональность и энергоэффективность предлагаемой тепловой системы заключается в использовании "вторичной" энергии. Принцип работы представленной тепловой системы заключается в том, что, нагревая один контур, мы одновременно охлаждаем второй контур на эти же значения. Далее "холодильная мощность" направляется в нужный теплообменник для охлаждения. После чего, использовать полученную "холодильную мощность" по назначению. Вместе с тем, согласно задачам охлаждения, высвободившуюся "вторичную" уже тепловую энергию "тепловая мощность" направляется в соответствующий теплообменник.

Предлагаемая тепловая система, как уже было обосновано, является эффективной и универсальной, кроме того надежна и проста в монтаже и по существу состоит из контролируемой тепловой машиной трубопроводной структуры и, по меньшей мере, одного подключенного к ней теплообменного устройства И, 12 с возможностью косвенного нагрева, что позволяет, как уже было указанно, единовременно получать ГВС и отапливать/охлаждать (опционально) используемое помещение.

Применение теплообменного устройства 11, 12 непосредственно в качестве теплообменника обуславливает разделение сред на ГВС (общий объем воды в теплообменном устройстве 11, 12) и отопление, в котором циркулирует теплоноситель по независимому спиралевидному контуру из нержавеющей стали, подключаемый к приборам отопления/охлаждения 16, в частности, в виде радиаторов теплых полов или фанкойлов.

Применение в составе предлагаемой тепловой системы теплообменного устройства 11, 12 по существу в виде теплоизолированного накопительного бака-теплообменника позволяет аккумулировать, запасать тепловую энергию и отдавать ее по мере необходимости.

Преимуществом предлагаемой тепловой системы следует считать возможность выполнения монтажа ГВС и отопления/охлаждение (опционально) без использования общепринятого оборудования (гидрострелка, фитинги, буферные емкости и пр.), в связи с чем система становится более компактной, что существенно экономит место установки, кроме того объективно система становится более надежной и существенно снижаются материальные и трудовые затраты при монтаже.

Помимо функциональности тепловая система достаточно универсальна поскольку предназначенные для ее установки помещения могут быть любыми, а именно любого размера и комплектации исходя из задач и подбора оборудования по мощности, температуре и другим характеристикам.

Таким образом, значимым преимуществом предлагаемой тепловой системы рекуперативного типа является фактическое достижение максимального теплообмена между средами с минимальными потерями энергии и реализации внутри теплообменного устройства 11, 12, что обеспечивает внутреннюю конвекцию, создающую возможность корректной работы по теплообмену на условно "стоячей" воде, т.е. без разбора ГВС, устраняет связанные с этим ошибки управляющего контроллера и увеличивает общий КПД тепловой системы в целом.

Осуществляться предлагаемая автономная рекуперативного типа тепловая система, может следующим образом.

Пример.

После компрессора 2, пары перегретого хладагента в виде фреона поступают на первое теплообменное устройство 11, где происходит конденсация паров фреона с отдачей тепла воде. После теплообменного устройства 11 фреон в жидкой фазе поступает на трехходовой клапан 4. С трехходового клапана 4 фреон поступает на четырех-ходовой клапан 5. С четырех-ходового клапана 5 фреон поступает на второе теплообменное устройство 12. При нагреве горячей воды до 55-60°С перегретые пары фреона не полностью конденсируются и полученная газо-жидкостная среда во втором теплообменном устройстве 12 полностью конденсируется, отдавая тепло теплоносителю.

Далее фреон в жидкой фазе поступает через группу обратных управляющих клапанов 14 на ресивер 6. Через указанную группу обратных управляющих клапанов 14 фреон поступает во внешний блок тепловой машины 1, где происходит последующее испарение жидкого фреона и забор тепла из внешней среды.

Пары фреона через четырех-ходовой клапан 5, поступают на вход компрессора 2, при этом электрический клапан 8 включается при температуре воздуха на улице более 20°С. Затем через капиллярную трубку 10 увеличивается прохождение протока фреона, тем самым снижая давление на высокой стороне и увеличивая давление на низкой стороне (вход компрессора 2).

В итоге ток потребления компрессора 2 падает, а объем перекаченного тепла растет, система работает в замкнутом цикле, КПД растет.

Предлагаемое изобретение может быть успешно использовано в энергетической промышленности в качестве автономной системы по получению тепла с целью ГВС и отопления/охлаждения помещений.

Claims (1)

1. Автономная рекуперативного типа тепловая система с циркулирующей средой в виде хладагента, содержащая управляемую и контролируемую автоматизированной тепловой машиной циркуляционную трубопроводную структуру замкнутого исполнения, в состав которой входит по меньшей мере один трубопроводный контур, выполненный с возможностью принятия и цикличного прохождения хладагента, и по меньшей мере одно подключенное к имеющейся трубопроводной структуре теплообменное устройство, предназначенное для горячего водоснабжения, и/или отопления, и/или охлаждения, при этом блок управления автоматизированной тепловой машины оснащен управляющим контроллером с платой управления, выполненной с возможностью контроля параметров распределения и управления потоками хладагента, перемещающихся по имеющейся трубопроводной структуре, указанный трубопроводный контур которой, подразделяющийся на участок принятия и цикличного обратимого прохождения хладагента, оснащен управляющей и исполнительной запорно-регулируемой арматурой, включающей группу совмещенных и объединенных единой линией обратных управляющих клапанов, обеспечивающих возможность посредством компрессорного устройства переключать режимы "воздух-вода" для работы горячего водоснабжения, и/или отопления, и/или охлаждения, причем упомянутое теплообменное устройство выполнено в виде теплоизолированной аккумулирующей емкости с подогреваемой или охлаждаемой водой, часть объема которой занимает отдельный независимый спиралеобразный косвенный контур, имеющий возможность подключения к внешним подсистемам для обогрева или охлаждения помещений.