Вихревая труба в тепловых насосах

Удивительно, но предложение использовать вихревую трубу Ранке в тепловых насосах впервые было сделано только в 1981 г. в изобретении [124] В.И. Андреевым. Ведь казалось бы, что схема вихревой трубы сама напрашивается для такого ее использования. Если вихревая труба разделяет среднетемпературный поток газа на холодный и горячий потоки, то направив холодный поток в теплообменник, можно отбирать им низкотемпературное тепло из реки, а направив высокотемпературный поток в другой теплообменник, отдавать высокотемпературное тепло потребителю. Смешав затем оба отработанных потока газа и возвратив их вентилятором на вход вихревой трубы, получим тепловой насос.
Примерно так и работает схема (см. рис. 8.3), предложенная в [124].
Жаль, что в [124] не приведены результаты испытаний установок, выполненных по такой схеме. Ведь она буквально подкупает своей простотой и неприхотливостью. Понятно, что и производительности таких установок могут быть сколь угодно высокими, ибо производительности вихревых труб практически неограниченны. С другой стороны, имеется подозрение, что разности температур потоков в такой схеме будут не очень большими, а эффективность работы вихревых труб в качестве холодильников всегда была ниже, чем компрессорных холодильников, работающих со сжиженным газом.

Рис. 0.3. Схема теплового насоса с вихревой трубой [124].

Наверно, потому в [125] была предложена схема (см. рис. 8.4) теплового насоса с комбинированным использованием и компрессоров (7 и 2), и неадиабатной вихревой трубы 3.
Из последней выходит только холодный поток рабочего тела, конденсируемого до капель, который затем в виде паро-капельной смеси поступает в испаритель - приемник тепла речной воды, а после него сжимается первым компрессором. При этом часть потока ответвляется в коаксиальный дополнительный вход вихревой трубы. Остальная часть дожимается во втором компрессоре и уже горячей поступает в высокотемпературный теплообменник 6, где нагревает воду, циркулирующую по

Рис. 8.4. Схема теплового насоса с недиабатной вихревой трубой и двумя компрессорами [125].

вторичному контуру с помощью сетевого насоса 10 через водяную рубашку вихревой трубы 4, теплообменник 6 и далее к батареям водяного отопления 9 потребителя тепла.
Из описанного изобретения [125] опять не ясно, работала ли эта схема на практике и каковы результаты ее работы. Но понятно, что конструкция довольно сложная и не исключено, что капризная в работе.