Claims (20)
1. Система для выполнения парокомпрессионного холодильного цикла с использованием воды в качестве хладагента, содержащая:1. A system for performing a vapor compression refrigeration cycle using water as a refrigerant, comprising:
испаритель, выпускающий водяной пар с первой температурой водяного пара и с первым давлением водяного пара;an evaporator releasing water vapor with a first water vapor temperature and with a first water vapor pressure;
конденсатор, выпускающий воду в жидком состоянии, имеющую вторую температуру, превышающую первую температуру, и второе давление, превышающее первое давление; иa condenser discharging water in a liquid state having a second temperature higher than the first temperature and a second pressure higher than the first pressure; and
компрессор, функционально расположенный ниже испарителя и выше конденсатора по течению хладагента и предназначенный сжимать водяной пар, тем самым повышая температуру этого водяного пара от указанной первой температуры и повышая давление этого водяного пара от указанного первого давления в соотношении, по меньшей мере, 7:1.a compressor that is functionally located below the evaporator and above the condenser downstream of the refrigerant and is designed to compress water vapor, thereby increasing the temperature of this water vapor from the specified first temperature and increasing the pressure of this water vapor from the specified first pressure in a ratio of at least 7: 1.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что удельный объем водяного пара на входе компрессора составляет приблизительно 149-155 м3/кг.2. The system according to claim 1, characterized in that the specific volume of water vapor at the compressor inlet is approximately 149-155 m 3 / kg.
3. Система по п.1, отличающаяся тем, что давление водяного пара повышается в соотношении, по меньшей мере, 8:1.3. The system according to claim 1, characterized in that the pressure of water vapor increases in the ratio of at least 8: 1.
4. Система по п.1, отличающаяся тем, что давление водяного пара повышается в соотношении, по меньшей мере, 10:1.4. The system according to claim 1, characterized in that the pressure of water vapor increases in the ratio of at least 10: 1.
5. Система по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит теплообменник, связанный с конденсатором или расположенный ниже его по течению хладагента.5. The system according to claim 1, characterized in that it further comprises a heat exchanger associated with the condenser or located downstream of the refrigerant.
6. Система по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит устройство расширения текучей среды, функционально расположенное ниже конденсатора и выше испарителя по течению хладагента и предназначенное для расширения жидкой воды с целью снижения ее давления в результате этого расширения.6. The system according to claim 1, characterized in that it further comprises a device for expanding the fluid, functionally located below the condenser and above the evaporator upstream of the refrigerant and designed to expand liquid water in order to reduce its pressure as a result of this expansion.
7. Система для выполнения парокомпрессионного холодильного цикла с использованием воды в качестве хладагента, содержащая:7. A system for performing a vapor compression refrigeration cycle using water as a refrigerant, comprising:
испаритель, выпускающий водяной пар с первой температурой водяного пара и с первым давлением водяного пара;an evaporator releasing water vapor with a first water vapor temperature and with a first water vapor pressure;
конденсатор, выпускающий воду в жидком состоянии, имеющую вторую температуру, превышающую первую температуру, и второе давление, превышающее первое давление; иa condenser discharging water in a liquid state having a second temperature higher than the first temperature and a second pressure higher than the first pressure; and
сверхзвуковой компрессор, функционально расположенный ниже испарителя и выше конденсатора по течению хладагента и предназначенный сжимать водяной пар в сверхзвуковом режиме, тем самым повышая температуру этого водяного пара от указанной первой температуры и повышая давление этого водяного пара от указанного первого давления в соотношении, по меньшей мере, 7:1.a supersonic compressor functionally located below the evaporator and above the condenser upstream of the refrigerant and designed to compress water vapor in a supersonic mode, thereby increasing the temperature of this water vapor from the specified first temperature and increasing the pressure of this water vapor from the specified first pressure in a ratio of at least 7: 1.
8. Система по п.7, отличающаяся тем, что удельный объем водяного пара на входе сверхзвукового компрессора составляет приблизительно 149-155 м3/кг.8. The system according to claim 7, characterized in that the specific volume of water vapor at the inlet of a supersonic compressor is approximately 149-155 m 3 / kg.
9. Система по п.7, отличающаяся тем, что давление водяного пара повышается в соотношении, по меньшей мере, 8:1.9. The system according to claim 7, characterized in that the pressure of water vapor increases in the ratio of at least 8: 1.
10. Система по п.7, отличающаяся тем, что давление водяного пара повышается в соотношении, по меньшей мере, 10:1.10. The system according to claim 7, characterized in that the pressure of water vapor increases in the ratio of at least 10: 1.
11. Система по п.7, отличающаяся тем, что дополнительно содержит теплообменник, связанный с конденсатором или расположенный ниже его по течению хладагента.11. The system according to claim 7, characterized in that it further comprises a heat exchanger associated with the condenser or located downstream of the refrigerant.
12. Система по п.7, отличающаяся тем, что дополнительно содержит устройство расширения текучей среды, функционально расположенное ниже конденсатора и выше испарителя по течению хладагента и предназначенное для расширения жидкой воды с целью снижения ее давления в результате этого расширения.12. The system according to claim 7, characterized in that it further comprises a device for expanding the fluid, functionally located below the condenser and above the evaporator upstream of the refrigerant and designed to expand liquid water in order to reduce its pressure as a result of this expansion.
13. Система для выполнения парокомпрессионного холодильного цикла с использованием воды в качестве хладагента, содержащая:13. A system for performing a vapor compression refrigeration cycle using water as a refrigerant, comprising:
испаритель, предназначенный для испарения жидкой воды и получения водяного пара и дающий на выходе водяной пар с первой температурой водяного пара и с первым давлением водяного пара;an evaporator designed to evaporate liquid water and produce water vapor and giving water vapor at the outlet with a first temperature of water vapor and with a first pressure of water vapor;
конденсатор, дающий на выходе воду в жидком состоянии, имеющую вторую температуру, превышающую первую температуру, и второе давление, превышающее первое давление; иa condenser giving water in liquid state at the outlet, having a second temperature exceeding the first temperature and a second pressure exceeding the first pressure; and
сверхзвуковое компрессорное устройство, содержащее первую ступень в виде центробежного компрессора и вторую ступень в виде сверхзвукового компрессора, функционально расположенное ниже испарителя и выше конденсатора по течению хладагента и предназначенное сжимать водяной пар в сверхзвуковом режиме, тем самым повышая температуру этого водяного пара от указанной первой температуры и повышая давление этого водяного пара от указанного первого давления в соотношении, по меньшей мере, 7:1.a supersonic compressor device containing a first stage in the form of a centrifugal compressor and a second stage in the form of a supersonic compressor, functionally located below the evaporator and above the condenser upstream of the refrigerant and designed to compress water vapor in a supersonic mode, thereby raising the temperature of this water vapor from the specified first temperature and increasing the pressure of this water vapor from the specified first pressure in a ratio of at least 7: 1.
14. Система по п.13, отличающаяся тем, что удельный объем водяного пара на входе сверхзвукового компрессорного устройства составляет приблизительно 149-155 м3/кг.14. The system according to item 13, wherein the specific volume of water vapor at the inlet of a supersonic compressor device is approximately 149-155 m 3 / kg
15. Система по п.13, отличающаяся тем, что давление водяного пара повышается в соотношении, по меньшей мере, 8:1.15. The system according to item 13, wherein the pressure of water vapor increases in the ratio of at least 8: 1.
16. Система по п.13, отличающаяся тем, что давление водяного пара повышается в соотношении, по меньшей мере, 10:1.16. The system according to item 13, wherein the pressure of water vapor increases in the ratio of at least 10: 1.
17. Система по п.13, отличающаяся тем, что первая температура составляет приблизительно 7,2°C, а первое давление составляет приблизительно 690-1380 Н/м2, и17. The system according to item 13, wherein the first temperature is approximately 7.2 ° C, and the first pressure is approximately 690-1380 N / m 2 , and
при этом температура водяного пара повышается от первой температуры приблизительно до 37,8°C, а давление водяного пара повышается от первого давления приблизительно до 6900-13800 Н/м2.wherein the temperature of water vapor rises from the first temperature to approximately 37.8 ° C, and the pressure of water vapor rises from the first pressure to approximately 6900-13800 N / m 2 .
18. Система по п.13, отличающаяся тем, что первая температура составляет приблизительно 7,2°C, а первое давление составляет приблизительно 1034 Р/м2, и18. The system according to item 13, wherein the first temperature is approximately 7.2 ° C, and the first pressure is approximately 1034 R / m 2 and
при этом температура водяного пара повышается от первой температуры приблизительно до 37,8°C, а давление водяного пара повышается от первого давления приблизительно до 10340 Н/м2.wherein the temperature of water vapor rises from the first temperature to approximately 37.8 ° C, and the pressure of water vapor rises from the first pressure to approximately 10340 N / m 2 .
19. Система по п.13, отличающаяся тем, что дополнительно содержит теплообменник, связанный с конденсатором или расположенный ниже его по течению хладагента.19. The system according to item 13, characterized in that it further comprises a heat exchanger associated with the condenser or located downstream of the refrigerant.
20. Система по п.13, отличающаяся тем, что дополнительно содержит устройство расширения текучей среды, функционально расположенное ниже конденсатора и выше испарителя по течению хладагента и предназначенное для расширения жидкой воды с целью снижения ее давления в результате этого расширения.
20. The system according to item 13, characterized in that it further comprises a device for expanding the fluid, functionally located below the condenser and above the evaporator upstream of the refrigerant and designed to expand liquid water in order to reduce its pressure as a result of this expansion.