Область техники.

5 Изобретение относится к парокомпрессионным теплонасосным установкам и может быть использовано в системах отопления зданий, горячего водоснабжения и для технологических нужд различных предприятий.

Предшествующий уровень техники.

Известно использование в качестве теплонасосных установок 10 парокомпрессионных холодильных установок, полупроводниковых термоэлектрических батарей, вихревого эффекта охлаждения и обогрева или абсорбционных холодильных машин [ 1, стр. 244].

Технико-экономический анализ этих установок показывает, что наиболее перспективной теплонасосной установкой является фреоновая паро- 15 компрессионная установка [ 2, cтp.212 (прототип)].

Однако применяемые в этих установках в качестве рабочего вещества фреоны при попадании в атмосферу оказывают неблагоприятное воздействие на экологию окружающей среды [1, стр. 161-163, 170-172] и имеют недостаточно высокое термодинамическое совершенство. Кроме того, известное 20 максимальное значение температуры конденсации фреона в современной парокомпрессионной теплонасосной установке не превышает 127 ⁰ C [ 2, стр. 214]. Это не позволяет получить с помощью таких установок температуру теплоносителя выше 125 ⁰ C, в то время как, например, в современных системах теплоснабжения используется теплоноситель с температурой до 180 ⁰ C [ 3, стр. 25 228].

Раскрытие изобретения.

Задачей, решаемой при создании изобретения, является повышение экологической безопасности и термодинамического совершенства парокомпрессионных теплонасосных установок.

Для этого в этих установках в качестве рабочего вещества вместо фреона применена вода.

Повышение экологической безопасности достигается благодаря тому, что вода является естественным возобновляемым элементом окружающей среды. В таблице представлены значения критического давления, P^, давления конденсации, P _к , и их разности при температуре конденсации 90 ⁰ C в случае использования фреонов [ 2, стр. 213, табл. 7.5] и воды [ 4, стр. 9, 30].

Согласно приведенным в таблице параметрам максимальное значение разности критического давления и давления конденсации (P ₄ , -PJ = 21,44 МПа имеет вода и превышает этот показатель для фреонов в несколько раз.

В результате исследований свойств рабочих веществ для холодильных установок выявлено, что чем больше значение (P _ιφ — PJ, тем рабочее вещество имеет большее термодинамическое совершенство [1, стр. 21, 22]. Максимальное значение рабочего давления имеет компрессор установки, работающей на Rl 2 при температуре его конденсации 90 ⁰ C, и составляет 2,83 МПа. При этом давлении и применении воды температура конденсации ее паров составит около 230 ⁰ C [4, стр. 30]. Это позволяет применять воду в установках с выпускаемыми промышленностью аммиачными или фреоновыми

компрессорами и обеспечить весь температурный диапазон теплоносителя современных систем теплоснабжения.

Лучший вариант осуществления изобретения.

Лучшим вариантом осуществления изобретения является применение воды в многоступенчатой парокомпрессионной установке системы теплоснабжения с температурой теплоносителя на входе в потребитель тепла до

180 ⁰ C. Многоступенчатость установки позволяет обеспечить требуемые значения разности давлений конденсации и испарения воды (P _к -P _o ) < 8... 12, а

P также их отношения — -< 8...9 [1, стр. 19], [5]. о Промышленная применимость.

Применение воды в качестве рабочего вещества в парокомпрессионных теплонасосных установках не требует разработки принципиально нового оборудования. Для этого могут быть использованы выпускаемые промышленностью в настоящее время комплектующие изделия для фреоновых или аммиачных холодильных установок.

Список использованной литературы.

1. Рабочие вещества и процессы холодильных машин/ И. С. Бадьшькес — M.: Госторгиздат, 1962. —280 с.

2. Теплоснабжение малых населенных пунктов/ В.И. Братенков и др. — M.: Стройиздат, 1988. -233 с.

3. Санитарно-технические работы/ Ф.И. Грингауз. Издание восьмое. - M.: Высшая школа, 1979. - 429 с.

4. Справочник по свойствам, методам анализа и очистке воды / Л.А. Кульский и др. Часть 1. - Киев: Наукова думка, 1980. - 680 с. 5. Патент RU JVГа ПМ (заявка JVfе 2004124797/22 (027054)) на полезную модель "Система теплоснабжения".