203404. lajstromszámú szabadalom • Eljárás zeolit töltetű sequenciális munkaütemekben energetikailag összekapcsolt hőszivattyúk külső szárítóenergia-igényének csökkentésére
7 HU 203 404 B 8 hogy a változatlan kapcsolási elrendezés mellett a hőcsere folyamatban a 3b ábrán olyan munkaütem látható, amelynek során a melegebb hőszivattyúban a gőz nyomásának növelése révén a hidegebb hőszivattyúba nemcsak az érzékelhető hő, hanem a rejtett kondenzációs hőenergia is átvezethető. Ehhez a feladathoz viszont az szükséges, hogy a 4 külső hőeneigiával való hevítés olyan nyomásnövekedés mellett menjen végbe, amelynél a keletkező vízgőz a II. hőszivattyú előfűtésére az „1”, „2/1” ütemekben hasznosítható legyen. A „2/2” szakaszon tehát nyomásnövekedés lép fel, és a keletkező vízgőz energiáját nem a 10 haszonfolyadék-közegbe, hanem a 9 hőcserélő rendszerén keresztül az „1/1” ütemben működő ü. hőszivattyúhoz juttatjuk. A 3a ábra szerinti kapcsolási elrendezés hatékonyságát ekkor nagymértékben befolyásolja, hogy a 3b ábrán látható „2/2” ütemben milyen végnyomást (P_illetőleg kondenzációs hőmérsékletet adunk meg. Ha a végnyomás túlságosan nagy, a kondenzációs hőmérséklet elegendő lenne, de a fejlődő gőz mennyisége kevés. Ha a végnyomás (Paw) alacsony, úgy a keletkező vízgőz hőtartalma megfelelő, hőmérséklete azonban nem elegendő az 1 zeolit töltet felfútésére. Ezért minden alkalmazási feltételhez (hőmérsékletszinthez) egy optimális végnyomásszint tartozik, amelynél a hőszivattyú hatékonysága (e) a legnagyobb. A hőszivattyú hatékonyságát (e) növelhetjük további hőszivattyúknak a 3a, 3b ábrák szerinti folyamatábrák szerinti működtetési elv alapján közös energetikai rendszerben való működtetéssel és vezérléssel, minthogy ilyen körülmények között a nyomás- és hőmérsékletviszonyok jobban egyeztethetők. Emellett a folyamatos hőbevezetés és hőelvétel elve is jobban érvényesülhet. A leírásunk előző részeiben ismertetett körfolyamatoktól eltérő folyamatrészekből (ütemekből) kialakított körfolyamatok is alkalmazhatók a találmány oltalmi kikén belül. A találmány szerinti eljárás lényege, ugyanis az egynél több hőszivattyú zárt leszakaszolható 1 zeolit tartályaiból álló szerkezeti elrendezés, amely tartályok között energetikai kapcsolatot hoznak létre az egyes hőszivattyúk közötti 9, 12 hőcserélők (vagy a közvetlen gőzbevezetés útján elérhető hőcsere lehetősége). A hővisszavezetés esetén, mint az elméleti vizsgálatok bizonyítják, a 80%-os zeolit tartalmú (ún. „4A” típusú) zeolittal is e = 2-2,5 hatékonysági mutatószám valósítható meg. Ez, tekintettel arra, hogy a zeolit környezetbarát anyag, és a zeolitos hőszivattyú nemcsak villamos energiával, hanem hőenergiával is működhet, a jövő energetikájában, pl. a termálvíz hasznosításában, a hulladékenergiák hasznosításában is nagy szerepet biztosíthat. A találmány szerinti eljárás, ill. az oltalmi kik szempontjából azonban a lehetséges körfolyamatok közös jellemzője, hogy a két vagy több hermetikusan zárható és leszakaszolhatóan egymással összekötött, fázisban eltolt üzemű zeolit tartályokból épül fel a rendszer, ahol a külső hőenergiával történő fűtés során a száradó zeolitból felszabaduló vízgőz hőjét vagy magának a zeolitnak a hőjét egy másik zeolit töltetű hőszivattyú zeolit tartályába vezetjük, abban az ütemben, amikor azt fűteni vagy szárítani kell. SZABADALMI IGÉNYPONT Eljárás zeolit töltetű sequenciális munkaütemekben energetikailag összekapcsolható hőszivattyúk külső szárítóenergia-igényének csökkentésére, amelynek során az egyes hőszivattyúk zeolit töltetét nedvesítéssel melegítjük, majd a zeolit töltetet külső hővel szárítva regeneráljuk, azzal jellemezve, hogy legalább két hőszivattyút egymástól eltérő munkaütemekben oly módon vezérlünk, hogy az első hőszivattyú (I.) zeolit töltetének a külső szárítóenergiával történő melegítése hőtartalmát hőcserélő útján a fűtési, illetőleg szárítási munkaütemben egy másik hőszivattyú (II.) zeolit töltetének adjuk át. 5 10 15 20 25 30 35 40 5
