Гелиоабсорбционный кондиционер

Полезная модель (гелиоабсорбционный кондиционер) относится к кондиционированию жилых, общественных и производственных помещений, преимущественно в летний период.

Стабилизация подачи тепловой энергии полученной от Солнца осуществляется за счет того, что гелиоабсорбционный кондиционер, состоящий из солнечного коллектора - 1, бака аккумулятора - 2, соединенного через циркуляционный контур с абсорбционной холодильной машиной - 3, установленной в корпус с охлаждающим устройством - 4, обдуваемым вентилятором - 5, имеет циркуляционный контур, разделеный на первый - 6 и второй - 7 циркуляционные контуры, между которыми установлен бак-аккумулятор - 2.

Полезная модель относится к кондиционированию жилых, общественных и производственных помещений, преимущественно в летний период.

Из анализа существующего уровня техники известны системы кондиционирования воздуха: индивидуальные оконные кондиционеры, сплит-системы, центральные системы кондиционирования воздуха, системы «чиллер-фанкойл», системы «тепловой насос-фанкойл» и конвективные системы охлаждения воздуха через охлаждающие потолки. Подробный анализ которых представила Морозюк Т.В. (Теория холодильных машин и тепловых насосов. / Т.В. Морозюк. - Одесса: Студия «Негоциант», 2006. - 712 с.)

Вышеперечисленные системы кондиционирования воздуха характеризуются высокой стоимостью оборудования и затратами на его обслуживание, а также большим потреблением энергии.

Наибольшее распространение в настоящее время получили системы кондиционирования, спроектированные на базе компрессорной холодильной машины (RU 2448308 F25B 1/00 «Холодильная машина»). Холодильная машина, состоит из циркуляционного контура, в котором установлены предварительный рекуперативный теплообменник, отделитель жидкости, последовательно соединенные конденсатор и компрессор, с которым связан выход из предварительного рекуперативного теплообменника, испаритель, основной рекуперативный теплообменник и основное дросселирующее устройство. Выход прямого потока теплоносителя из основного рекуперативного теплообменника осуществляется через основное дросселирующее устройство, соединенное с испарителем, выход из которого связан со входом обратного потока теплоносителя в основной рекуперативный теплообменник, выход обратного потока которого соединен со входом обратного потока предварительного рекуперативного теплообменника, при этом холодильная машина снабжена предварительным дросселирующим устройством, вход отделителя жидкости, разделяющий поток хладагента на газообразную и жидкую составляющие, обладающие разными теплофизическими свойствами и поступающие на первый и второй выходы отделителя жидкости, соответственно, соединен с конденсатором, при этом первый выход отделителя жидкости соединен с входом прямого потока хладагента в предварительный рекуперативный теплообменник, а второй выход отделителя жидкости соединен через предварительное дросселирующее устройство с входом обратного потока в предварительный рекуперативный теплообменник.

Недостатками данного технического решения являются высокие затраты энергетических ресурсов (топливо, электроэнергия) для привода компрессора, высокая стоимость хладагентов, применение сложной и дорогостоящей системы автоматизации.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является «Гелиоабсорбционный кондиционер» (Патент SU 1464633 F25D 15/06). Гелиоабсорбционный кондиционер, содержащий корпус с вентилятором и размещенные в корпусе на общем валу роторные тепломассообменные насадки с образованием камер осушения и адиабатического охлаждения воздуха, а также узел испарительного охлаждения раствора с водорастворным теплообменником и регенератор раствора с солнечным нагревателем и с линиями крепкого и слабого растворов, регенератор раствора и узел его испарительного охлаждения выполнены в виде разделенных перегородками дополнительных камер, заключенных в общий корпус с камерами осушения и адиабатического охлаждения воздуха и снабженных роторно-пленочными тепломассообменными насадками, установленными на общем валу, причем первая из дополнительных камер снабжена вращающимся теплообменником-регенератором тепла отработанного воздуха, также установленным на общем валу, а вторая из этих камер содержит змеевик, включенный в линию слабого раствора и размещенный ниже уровня раствора в этой камере, а солнечный нагреватель выполнен закрытого типа и размещен ниже уровня раствора в первой из дополнительных камер.

К недостаткам данного технического решения следует отнести отсутствие теплового аккумулятора и невозможность сглаживания перепадов интенсивности солнечного излучения.

Технический результат достигается тем, что гелиоабсорбционный кондиционер, состоящий из солнечного коллектора, соединенного через циркуляционный контур с холодильной машиной, установленной в корпус с вентилятором, согласно изобретению циркуляционный контур разделен на первый и второй циркуляционные контуры, между которыми установлен бак-аккумулятор.

Новизна обусловлена тем, что стабилизация подачи тепловой энергии, полученной от Солнца, происходит за счет бака-аккумулятора, а регулирование мощности холодильной машины осуществляется за счет изменения температуры теплоносителя.

Полезная модель поясняется чертежом, на котором представлен гелиоабсорбционный кондиционер, состоящий из солнечного коллектора - 1 (фиг. 1), бака-аккумулятора - 2, соединенного через циркуляционный контур с абсорбционной холодильной машиной - 3, установленной в корпус с охлаждающим устройством - 4, обдуваемым вентилятором - 5, циркуляционный контур разделен на первый - 6 и второй - 7 циркуляционные контуры, между которыми установлен бак-аккумулятор - 2.

Гелиоабсорбционный кондиционер работает следующим образом: солнечный коллектор 1 получает энергию от Солнца, за счет которой нагревает теплоноситель, поступающий через первый циркуляционный контур 6 в теплообменник бака-аккумулятора 2, который решает проблему, связанную с резкими скачками температуры теплоносителя в зависимости от интенсивности солнечного излучения. При достижении в баке-аккумуляторе температуры кипения хладагента, находящегося в генераторе холодильной машины начинает работать абсорбционная холодильная машина 3, интенсивность работы которой напрямую зависит от температуры теплоносителя в баке-аккумуляторе 2 и описывается уравнением:

где Т_хол - температура охлаждающего устройства 4, Т_ср - температура окружающей среды, Т_гор - температура воды в баке-аккумуляторе, СОР - коэффициент преобразования. (Теория холодильных машин и тепловых насосов. / Т.В. Морозюк. - Одесса: Студия «Негоциант», 2006. - С.36)

Таким образом, происходит регулирование температуры внутри охлаждаемого помещения, вследствие изменений интенсивности солнечного излучения. Размещение абсорбционной холодильной машины в корпусе с охлаждающим устройством 4, обдуваемом вентилятором 5, приводимым в действие термоэлектронным преобразователем тепловой энергии в электрическую (известен Патент RU 2124782), источником тепловой энергии для которого является бак-аккумулятор 2, обусловлено необходимостью увеличения интенсивности теплообмена между охладителем и воздухом в помещении для более быстрого достижения комфортных условий.

Гелиоабсорбционный кондиционер, состоящий из солнечного коллектора, соединенного через циркуляционный контур с холодильной машиной, установленной в корпус с вентилятором, отличающийся тем, что циркуляционный контур разделен на первый и второй циркуляционные контуры, между которыми установлен бак-аккумулятор.

РИСУНКИ