31-01-2017, 00:00
Bogdan Chmielecki od 14 lat produkuje pompy ciepła. Zaprojektował i wykonał już ponad 100 jednostek (6kW - 45kW).
Dziś rozwija swój nowy wynalazek, polegający na drobnej i praktycznie bezkosztowej modernizacji linii parownika i sprężarek w układzie z wymiennikiem regeneracyjnym.
Typowo para mokra z parownika wpływa do wymiennika regeneracyjnego, tam się nieco przegrzewa i wpływa do sprężarki. Modernizacja polega na rozdzieleniu strumienia pary tuż za parownikiem na część suchą (tylko para czynnika) i część mokrą (para, ciecz, krople oleju saturowane czynnikiem).
Strumień suchy podawany jest bezpośrednio do sprężarki natomiast strumień mokry na wymiennik regeneracyjny. Wymiennik regeneracyjny może być tani płytowy, bo strumień pary przegrzewanej jest kilkakrotnie mniejszy niż w rozwiązaniu klasycznym, dlatego można mówić o bezkosztowości modernizacji. Należy jednak doliczyć koszt separatora, ale wymiennik regeneracyjny będzie tańszy!
Para mokra może być przegrzana znacznie wyżej niż w klasycznym układzie. Zakładając, że strumień pary przez regenerator stanowi masowo ≈ 20% całości, jeżeli nawet przegrzejemy go w regeneratorze o 15 K, to po zmieszaniu z parą nieprzegrzaną (ale suchą) w ilości 80% całości strumienia otrzymamy przegrzanie wynikowe tylko o ≈ 3 K, ale jednocześnie z zawartością daleko dokładniej odsaturowanego oleju.
Bogdan Chmielecki rozmawiał prywatnie z kilkoma Naukowcami, niektórzy przyznali, że pomysł jest oryginalny.
„Moje sugestie, że układ nadaje się do czynników: R290, R407C, R404, R600a, R134a i innych z tej rodziny, Profesor uzupełnił po namyśle o czynniki R744 i R717. Po jeszcze dłuższym namyśle musiałem Profesorowi przyznać rację, ponieważ w przypadku amoniaku można sterować układem tak, by w sposób prosty i dokładny obniżyć przegrzanie do minimum – a o to tu chodzi. Co do R744, to dla sprawności parownika ważne jest, by w całym parowniku była para mokra (bo para sucha CO2, bardzo słabo przejmuje ciepło), zatem za pomocą mojego układu można precyzyjnie pilnować takiego sposobu pracy układu.” – komentuje Bogdan Chmielecki
Korzyści
Znakomicie precyzyjniejsze sterowanie przegrzaniem (bo można nastawić EZR na przegrzanie 15 K mierzyć temperaturę tego strumienia po regeneratorze), co przełoży się bezpośrednio na wzrost sprawności urządzenia chłodniczego dla większości używanych czynników. Dodatkowo powinno zmniejszyć ilość krążącego oleju w obiegu, bo odsaturowany olej powracający będzie miał większą skłonność do pozostania w sprężarce.
Wnioski
Zatem, układ z rozdziałem czynnika i przegrzewem tylko jego części nadaje się praktycznie do wszystkich używanych czynników, choć sposób sterowania (EZR, TZR) w poszczególnych przypadkach będzie różny.
„Posiadam wstępny plan komercjalizacji (wykonanie kilkunastu sztuk separatora, wykonanie układu chłodniczego - demonstratora technologii, badania i optymalizacji). Zaznaczam, że sam separator nie jest przedmiotem wynalazku, bowiem wynalazek zastrzega sposób organizacji przepływu czynnika między parownikiem a sprężarką, szczególnie sposób w jaki osiąga się rozdział strumienia jest dowolny, ale z uwagi na objętości, preferowany jest dynamiczny - czyli cyklon” – dodaje Bogdan Chmielecki.
Komentarze