ПРИТОЧНО-ВЫТЯЖНАЯ УСТАНОВКА С РЕКУПЕРАЦИЕЙ ТЕПЛОТЫ ВЫТЯЖНОГО ВОЗДУХА И КОСВЕННЫМ АДИАБАТИЧЕСКИМ ОХЛАЖДЕНИЕМ ПРИТОЧНОГО ВОЗДУХА
SUPPLY AND EXHAUST PLANT WITH EXHAUST HEAT RECOVERY AND INDIRECT ADIABATIC COOLING OF SUPPLY AIR

Заявляемое решение относится к области приточно-вытяжной вентиляции производственных помещений центров обработки данных и горячих цехов, обеспечивающей в холодный период года рекуперацию теплоты вытяжного воздуха, нагревание и увлажнение приточного воздуха до заданных значений температуры и относительной влажности, а в теплый период года - косвенное адиабатическое охлаждение приточного воздуха.
Заявляемое решение может быть использовано в металлургической, мукомольной, текстильной, химической и других отраслях промышленности, расположенных в климатических районах как с низкими отрицательными температурами наружного воздуха в холодный период года, так и с длинным теплым периодом, характерным для жарких стран.
Из источников научно-технической и патентной информации известно большое количество модификаций приточно-вытяжных установок. Среди них выбраны те, которые имеют рекуператор теплоты вытяжного воздуха и охладитель приточного воздуха с низкой энергетической эффективностью и ограниченные функциональные возможности, что обеспечивает возможность их усовершенствования в направлении, указанном в формуле изобретения заявляемого решения.
Известна приточно-вытяжная установка с рекуперацией тепла и влаги модификации «STANDART» (классический) модели А-1400Н2 компании AirLASKA (Литва, г.Вильнюс), описанная в каталоге оборудования июль 2012 AirLASKA «Приточно-вытяжные установки с рекуперацией тепла и влаги» на с.16-17. Каталог опубликован на сайте:
http://www.airlaska.ru/images/dokumentacija/katalog_AirLaska_2012_www.pdf-Opera
Установка включает приточную и вытяжную камеры. Приточная камера содержит входной патрубок, воздухоочиститель, двухкаскадный рекуператор, вентилятор, воздухонагреватель и выпускной патрубок. Вытяжная камера содержит входной патрубок, воздухоочиститель, двухкаскадный рекуператор, вентилятор и выпускной патрубок. Воздухонагреватель в приточной камере установлен после вентилятора по ходу приточного воздуха. Каждый двухкаскадный рекуператор выполнен из двух диагонально установленных и последовательно соединенных пластинчатых теплообменников, имеющих паропроницаемые перегородки. Оба рекуператора подсоединены к входным и выпускным патрубкам приточной и вытяжной камер по параллельной схеме, обеспечивающей одновременный вход наружного и вытяжного воздуха в два рекуператора и одновременный выход приточного и вытяжного воздуха из двух рекуператоров и поступление этих потоков воздуха в соответствующие вентиляторы.
Схема прохождения потоков вытяжного и приточного воздуха через два двухкаскадных рекуператора получена от компании ООО "Аиркон Групп" (г. Минск) (www.prohlada.mfo), от Виталий Красуцкий<prohladainfo@gmail.com>20 ноября 2012 г.
В соответствии с прилагаемой схемой перегородки в корпусе установки размещены с обеспечением:
- прямого входа 50% объема поступающего в установку наружного воздуха в нижний рекуператор и прямого входа 50% объема вытяжного воздуха в верхний рекуператор;
- поступления по круговой схеме 50% объема наружного воздуха в верхний рекуператор и далее к вентилятору приточной камеры;
- поступления по круговой схеме 50% объема вытяжного воздуха в нижний рекуператор и далее к вентилятору вытяжной камеры.
Потоки вытяжного воздуха, поступающие по круговой схеме входной патрубок вытяжной камеры - нижний рекуператор - вентилятор вытяжной камеры, смешиваются в боковых отсеках корпуса установки с потоками приточного воздуха, поступающими по круговой схеме входной патрубок приточной камеры - верхний рекуператор - вентилятор приточной камеры, так как не имеют разделительных каналов.
Приточно-вытяжная установка А-1400Н2 компании AirLASKA имеет следующие недостатки:
x
1. Установка имеет малую энергетическую эффективность в холодный период года Ф, %, т.к. двухкаскадные пластинчатые рекуператоры установки, подключенные к приточной и вытяжной камерам по параллельной схеме, не используют все возможности энергетической эффективности четырех пластинчатых теплообменников, размещенных в корпусе, которые могут быть соединены в один четырехкаскадный более эффективный рекуператор.
<mrow><msubsup><mi>Ф</mi><mrow><mi>R</mi><mi>i</mi></mrow><mi>c</mi></msubsup><mo>=</mo><mn>50</mn><mi>%</mi></mrow>
2. При изготовлении рекуператоров из алюминиевых пластин суммарная энергетическая эффективность четырех пластинчатых теплообменников при энергетической эффективности одного теплообменника
(в долях единицы 0,5) составит:
- для двух двухкаскадных, параллельно подключенных рекуператоров
<mrow><msubsup><mi>Φ</mi><mrow><mi>R</mi><mi>Σ</mi></mrow><mi>c</mi></msubsup><mo>=</mo><mrow><mo>[</mo><mrow><mn>1</mn><mo>−</mo><msup><mrow><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo>−</mo><msubsup><mi>Φ</mi><mrow><mi>R</mi><mi>i</mi></mrow><mi>c</mi></msubsup><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mn>2</mn></msup></mrow><mo>]</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mrow><mo>[</mo><mrow><mn>1</mn><mo>−</mo><msup><mrow><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo>−</mo><mn>0</mn><mo>,</mo><mn>5</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mn>2</mn></msup></mrow><mo>]</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mn>75</mn><mi>%</mi></mrow>
;
- для четырехкаскадного рекуператора
<mrow><msubsup><mi>Φ</mi><mrow><mi>R</mi><mi>Σ</mi></mrow><mi>c</mi></msubsup><mo>=</mo><mrow><mo>[</mo><mrow><mn>1</mn><mo>−</mo><msup><mrow><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo>−</mo><msubsup><mi>Φ</mi><mrow><mi>R</mi><mi>i</mi></mrow><mi>c</mi></msubsup><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mn>4</mn></msup></mrow><mo>]</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mrow><mo>[</mo><mrow><mn>1</mn><mo>−</mo><msup><mrow><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo>−</mo><mn>0</mn><mo>,</mo><mn>5</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mn>4</mn></msup></mrow><mo>]</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mn>93</mn><mo>,</mo><mn>75</mn><mi>%</mi></mrow>
.
Таким образом, неиспользованная возможность в области энергетической эффективности четырех пластинчатых теплообменников, выполненных в виде двух двухкаскадных рекуператоров установки, подключенных по параллельной схеме, составляет
<mrow><mi>Δ</mi><msub><mi>Φ</mi><mi>R</mi></msub><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mfrac><mrow><msub><mi>Φ</mi><mrow><mi>R</mi><mi>c</mi><mn>4</mn></mrow></msub><mo>−</mo><msub><mi>Φ</mi><mrow><mi>R</mi><mi>c</mi><mn>2</mn></mrow></msub></mrow><mrow><msub><mi>Φ</mi><mrow><mi>R</mi><mi>c</mi><mn>2</mn></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mfrac><mrow><mn>93</mn><mo>,</mo><mn>75</mn><mo>−</mo><mn>75</mn></mrow><mrow><mn>75</mn></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mn>25</mn><mi>%</mi></mrow>
.
3. Установка имеет ограниченные функциональные возможности:
а) не может применяться для производственных помещений, т.к. пластинчатые теплообменники двухкаскадных рекуператоров имеют паропроницаемые перегородки-пластины, через которые вместе с водяным паром будет происходить переток вредных газов из вытяжного воздуха в приточный;
б) не позволяет эффективно охлаждать приточный воздух в теплый период года, т.к. в установке отсутствует охладитель приточного воздуха;
в) не позволяет осуществлять рециркуляционные режимы вентиляции без подмеса и с подмесом в рециркулируемый воздух различного количества свежего наружного воздуха, т.к. в установке отсутствует камера смешения воздуха с рециркуляционным клапаном и третий вентилятор;
г) не обеспечивает заданную объемную подачу нагретого воздуха в помещение, т.к. воздухонагреватель в приточной камере размещен после вентилятора, что вызывает дисбаланс в воздухообмене;
д) в рекуператорах установки нельзя производить замену теплообменных кассет с паропроницаемыми пластинами на теплообменные кассеты с металлическими пластинами, т.к. рекуператоры выполнены без байпасного воздушного клапана, отсутствие которого не позволяет осуществлять в установке режим размораживания наледи на пластинах рекуператора, образовывающейся в линии вытяжки воздуха от замерзания конденсата при низких отрицательных температурах наружного воздуха;
уд
1
вх
уд
1
R1
1
R1
1
уд
1
RΣ(2)
е) не обеспечивает охлаждения приточного воздуха при равенстве температур на входах в установку (t=t). При перепаде температур на входах в рекуператор Δt=t-t=0 температура на выходе из рекуператора t в линии притока в теплый период года не понизится и останется равной температуре наружного воздуха t, т.е. t=t, что подтверждает расчет по формуле при t=t=26°C и Ф=75%.
R1
1
RΣ(2)
уд
1
-2
-2
t=t+Ф10(t-t)=26+75·10(26-26)=26°C.
ж) не обеспечивает прямой выброс удаляемого из помещения воздуха, минуя рекуператор; данный режим необходим для ликвидации последствий пожара в производственном помещении.
Наличие перечисленных функциональных ограничений установки А-1400Н2 компании AirLASKA не позволяет применять данную установку для организации приточно-вытяжной вентиляции в производственных помещениях.
Известен рециркуляционный агрегат Adia Vent для охлаждения замкнутых пространств компании Hoval (Лихтенштейн), описанный компанией United Elements в статье «Hoval Adia Vent. Рециркуляционный агрегат для охлаждения замкнутых пространств», опубликованный в журнале «Сантехника. Отопление. Кондиционирование» 7/2007, с.89. Статья прилагается.
Агрегат состоит из закрытой камеры, в которой установлены двухкаскадный рекуператор, выполненный из двух вертикально установленных пластинчатых теплообменников, резервуар с водой, насос, адиабатический увлажнитель наружного воздуха, обеспечивающий распыление воды до высокодисперсного аэрозоля, два вентилятора для подачи вытяжного и наружного воздуха к рекуператору, а также два воздушных фильтра для очистки вытяжного и наружного воздуха. Через стенки камеры к рекуператору подведены два контура подачи воздуха (вытяжного из помещения и наружного). Контур вытяжного воздуха подведен к верхнему пластинчатому теплообменнику рекуператора и выполнен по рециркуляционной схеме, являясь замкнутым, так как воздуховоды герметично подсоединены к теплообменнику на входе и выходе из него. Контур наружного воздуха подведен к нижнему пластинчатому теплообменнику рекуператора и является разомкнутым по отношению к верхнему теплообменнику. При этом подводящий воздуховод наружного воздуха не подсоединен ко входу в верхний теплообменник, обеспечивая подвод наружного воздуха в зону увлажнителя, а отводящий воздуховод наружного воздуха герметично подсоединен к выходу из нижнего теплообменника. Верхний и нижний теплообменники рекуператора герметично соединены между собой. Перед верхним теплообменником в линии вытяжки установлен воздушный фильтр и вентилятор, осуществляющий возврат охлажденного в рекуператоре воздуха в помещение. Вентилятор линии вытяжки подсоединен к камере, которая может осуществлять подмес свежего воздуха (до 20%) в рециркуляционный контур.
Наружный воздух охлаждается вначале при проходе через нижний теплообменник, а затем, при адиабатическом увлажнении на ≈6°С, охлажденный воздух поступает в верхний теплообменник, охлаждая его пластины. Вытяжной из помещения теплый воздух проходит через охлажденный верхний теплообменник, снимает с его пластин накопленный холод и в охлажденном виде возвращается в помещение.
Наружный воздух, прошедший рекуператор, удаляется на выходе из нижнего теплообменника вентилятором в режиме всасывания и выбрасывается в атмосферу.
Рециркуляционный агрегат Adia Vent имеет следующие недостатки:
<mrow><msubsup><mi>Ф</mi><mrow><mi>R</mi><mi>Σ</mi></mrow><mi>c</mi></msubsup></mrow>
1. Имеет малую сухую энергетическую эффективность
при охлаждении воздуха, так как пластинчатый рекуператор выполнен двухкаскадным.
2. Имеет ограниченные функциональные возможности:
а) не может использоваться в холодный период года, т.к. в нем отсутствует воздухонагреватель;
уд
1
б) не обеспечивает охлаждения наружного воздуха в нижнем теплообменнике при равенстве температур на входах в рекуператор (t=t), т.к. адиабатический увлажнитель воздуха, охлаждающий наружный воздух на 6°C, установлен между нижним и верхним пластинчатыми теплообменниками.
вх
уд
1
R1
1
R1
1
уд
1
При перепаде температур на входах в установку Δt=t-t=0 температура на выходе из нижнего теплообменника t в линии притока не понизится и останется равной температуре наружного воздуха t, т.е. t=t, что подтверждает расчет по формуле при t=t=26°C
<mrow><msub><mi>t</mi><mrow><mi>R</mi><mn>1</mn></mrow></msub><mo>=</mo><msub><mi>t</mi><mn>1</mn></msub><mo>+</mo><msubsup><mi>Φ</mi><mi>R</mi><mi>c</mi></msubsup><mo>⋅</mo><msup><mrow><mn>10</mn></mrow><mrow><mo>−</mo><mn>2</mn></mrow></msup><mo stretchy="false">(</mo><msub><mi>t</mi><mrow><mi>у</mi><mi>д</mi></mrow></msub><mo>−</mo><msub><mi>t</mi><mn>1</mn></msub><mo stretchy="false">)</mo><mo>=</mo><mn>26</mn><mo>+</mo><mn>50</mn><mo>⋅</mo><msup><mrow><mn>10</mn></mrow><mrow><mo>−</mo><mn>2</mn></mrow></msup><mo stretchy="false">(</mo><mn>26</mn><mo>−</mo><mn>26</mn><mo stretchy="false">)</mo><mo>=</mo><msup><mrow><mn>26</mn></mrow><mi>о</mi></msup><mi>С</mi></mrow>
.
Известна приточно-вытяжная установка с рекуперацией теплоты вытяжного воздуха и охлаждением приточного воздуха в теплообменнике с принудительно циркулирующим хладагентом, приведенная на рис.6.9, с.38 учебного пособия: Воскресенский В.Е. Системы пневмотранспорта, пылеулавливания и вентиляции на деревообрабатывающих предприятиях. Теория и практика: в 2 т. - т.2, ч.2: Системы вентиляции: учебное пособие. СПб.: АВОК «Северо-Запад», 2012. - 704 с.: ил., рис.6.9.
Установка содержит приточную и вытяжную камеры, разделенные между собой горизонтальной промежуточной перегородкой с основным и дополнительным окнами, в основное из которых встроен рекуператор, выполненный из односекционного перекрестноточного и диагонально установленного пластинчатого теплообменника с байпасным клапаном, а в дополнительное окно встроен управляемый рециркуляционный воздушный клапан, приточная камера содержит входной патрубок, управляемый входной утепленный воздушный клапан, воздухоочиститель, камеру смешения воздуха с управляемым воздушным клапаном на входе, блок воздухонагревателя с байпасным клапаном, воздухоохладитель, выполненный в виде теплообменника с принудительно рециркулирующим хладагентом, вентиляторный блок и выпускной патрубок, вытяжная камера содержит входной патрубок, воздухоочиститель, вентиляторный блок, управляемый воздушный клапан на входе в рекуператор и выпускной патрубок. В качестве хладагента (рабочей среды) может быть: охлажденная вода, смесь воды и гликоля, фреон (например, R-22).
Несмотря на большое количество совпадающих признаков прототипа и заявляемого решения отсутствие в прототипе отличительных признаков последнего не обеспечивает получение технического результата, заключающегося в повышении энергетической эффективности установки в холодный и теплый период года и расширении ее функциональных возможностей по следующим причинам:
<mrow><msubsup><mi>Φ</mi><mrow><mi>R</mi><mi>Σ</mi></mrow><mi>c</mi></msubsup></mrow>
1. Установка имеет встроенный в основное окно горизонтальной промежуточной перегородки однокаскадный пластинчатый рекуператор, который имеет малую энергетическую эффективность
, %.
<mrow><msubsup><mi>Φ</mi><mrow><mi>R</mi><mi>Σ</mi></mrow><mi>c</mi></msubsup><mo>=</mo><mn>50</mn><mi>%</mi></mrow>
Сухая энергоэффективность однокаскадного (односекционного) пластинчатого перекрестноточного рекуператора REC при скорости потока воздуха через рекуператор ν=3,75 м/с составляет
. (Рекуператоры пластинчатые REC Компания «Вентикон» ventx.ru/rekuperatory…plastikchatue.ru).
<mrow><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow><mrow><mi>у</mi><mi>д</mi></mrow></msubsup></mrow>
3
2. Воздухоохладитель в установке выполнен в виде теплообменника с принудительно циркулирующим хладагентом, которым может быть: охлажденная вода, смесь воды и гликоля, фреон, и имеет высокие удельные энергозатраты на охлаждение воздуха
, кВт·ч/м.
3. Установка имеет ограниченные функциональные возможности.
а) не позволяет осуществлять в холодный период года режимы рециркуляции с подмесом в рециркулируемый воздух различного процента свежего воздуха (30%, 70%) и донагревом смеси воздуха в воздухонагревателе до требуемой температуры, т.к. отсутствует третий вентилятор с двигателем, имеющий частотный преобразователь; рециркуляционные режимы с подмесом различного процента свежего наружного воздуха необходимы для замены сильно загрязненного воздуха производственных помещений свежим воздухом в ночное время и подготовки воздушной среды помещения к дневной рабочей смене;
в
б) не позволяет осуществлять режим размораживания наледи на пластинах рекуператора без байпасного клапана в рекуператоре, который увеличивает габариты и стоимость рекуператора, а также увеличивает потери давления в рекуператоре при проходе наружного воздуха через байпас рекуператора ΔP, Па, что отражается на возрастании давления в вентиляторе H, Па, приточной камеры и увеличении энергозатрат на размораживание.
1
уд
в) не позволяет осуществлять в теплый период года при t<t режимы охлаждения приточного воздуха с использованием более холодного атмосферного воздуха в качестве удаляемого, обеспечивающего охлаждение рекуператора, и выбросом вытяжного воздуха помещения в атмосферу, минуя рекуператор, т.к. в вытяжной камере перед входом в рекуператор отсутствуют дополнительные входной и выпускной патрубки с утепленными воздушными клапанами;
уд
1
вх
уд
1
R1
1
г) при равенстве температур на входах в установку t=t и Δt=t-t=0 рекуператор в теплый период года не охлаждает наружный воздух (t=t), что вызывает увеличенные энергозатраты на охлаждение воздуха в теплообменнике с принудительно циркулирующим хладагентом.
c
р.с
1
охл
Q(N)=G·C(t-t)/3600
уд
1
вместо уменьшенных энергозатрат при t≠t
с
р.с
R1
охл
Q(N)=G·C (t-t)/3600,
где обозначено:
Q(N) - необходимая холодильная мощность воздухоохладителя, кВт;
c
G - массовый поток сухой части охлаждаемого воздуха, кг/ч;
р.с
р.с
C - удельная массовая теплоемкость сухого воздуха, C =1,005 кДж/(кг·K);
3600 - переводной коэффициент килоджоулей в киловатты (1 кВт·ч=3600 кДж);
1
t - температура наружного воздуха в теплый период года, °C;
охл
t - требуемая температура воздуха на выходе из охладителя, °C;
R1
t - температура воздуха на выходе из рекуператора в линии притока, °C.
д) не позволяет вследствие отсутствия увлажнителя в приточной камере увлажнять в холодный период года нагретый в рекуператоре и воздухонагревателе приточный воздух, который от нагревания сильно пересыхает, что не обеспечивает нормативную подготовку воздушной среды производственного помещения по влажностным параметрам и, как следствие, приводит к ухудшению санитарно-гигиенических условий работы в производственном помещении, вызывающем заболевания органов дыхания работающих.
1
1
1
2
1
2
2
опт
Так, в наиболее холодную пятидневку Санкт-Петербурга (t=-26°C, φ=83%) при нагревании наружного воздуха с t=-26°C до t=21°C относительная влажность воздуха падает с φ=83% до φ=1,9%. При отсутствии увлажнителя в приточной камере приточный воздух с относительной влажностью φ=1,9% подается воздухораспределителем в рабочую зону помещения. Оптимальная относительная влажность воздуха производственных помещений, обеспечивающая создание микроклимата в рабочей зоне, находится в пределах φ=40-60%.
е) не позволяет осуществлять режим выброса вытяжного воздуха в атмосферу и прямой подачи наружного воздуха в приточную камеру без прохода потоков воздуха мимо рекуператора, т.к. в вытяжной камере отсутствует дополнительный выпускной патрубок с управляемым запорным воздушным клапаном на входе в основной вентиляционный блок камеры; а в приточной камере отсутствует дополнительный входной патрубок: режим необходим при пожаре в производственном помещении и ликвидации последствий пожара.
ж) в установке входной патрубок приточной камеры размещен над выпускным патрубком вытяжной камеры, что требует для обеспечения забора чистого наружного воздуха в приточную камеру и рассеивания загрязненных выбросов вдали от места забора чистого воздуха подключения к входному патрубку приточной камеры и выходному патрубку вытяжной камеры длинных воздуховодов, направленных в разные стороны.
Задача уменьшения энергозатрат на нагревание и охлаждение приточного воздуха в установке и улучшение санитарно-гигиенических условий работы в производственном помещении, на осуществление которой направлено заявляемое решение, состояла в дальнейшем усовершенствовании известной конструкции приточно-вытяжной установки, в состав которой входит рекуператор теплоты удаляемого воздуха и охладитель приточного воздуха, и получении технического результата - повышение энергетической эффективности установки в холодный и теплый периоды года и расширение ее функциональных возможностей.
Достижение вышеуказанных технических результатов обеспечивается тем, что приточно-вытяжная установка с рекуперацией теплоты вытяжного воздуха и косвенным адиабатическим охлаждением приточного воздуха, содержащая напольную и потолочную панели, приточную и вытяжную камеры, разделенные между собой горизонтальной промежуточной перегородкой с основным и дополнительным окнами, в основное из которых встроен диагонально установленный пластинчатый перекрестноточный рекуператор, имеющий линии притока и вытяжки, а в дополнительное окно встроен управляемый рециркуляционный воздушный клапан, приточная камера содержит входной патрубок, управляемый входной утепленный воздушный клапан, воздухоочиститель, байпасный клапан, камеру смешения с управляемым воздушным клапаном на входе, блок воздухонагревателя, вентиляторный блок и выпускной патрубок, вытяжная камера содержит воздухоочиститель, вентиляторный блок, управляемый воздушный клапан, установленный на входе в рекуператор, входной и выпускной патрубки, охладитель приточного воздуха, отличается тем, что приточная камера снабжена дополнительным входным патрубком с воздухоочистителем, размещенными на одной из боковых панелей камеры смешения воздуха, вытяжная камера снабжена дополнительным управляемым воздушным клапаном, установленным на выходе из основного вентиляторного блока, дополнительным выпускным патрубком с управляемым выходным утепленным воздушным клапаном, установленным на одной из боковых панелей вентиляторного блока, и дополнительным входным патрубком, размещенным между управляемым и дополнительным управляемым воздушными клапанами на одной из боковых панелей вытяжной камеры, управляемым входным утепленным воздушным клапаном и воздухоочистителем, размещенными в упомянутом дополнительном входном патрубке вытяжной камеры, рекуператор выполнен из корпуса с боковыми и торцевыми стенками, днищем, поддоном для сбора конденсата со сливным штуцером и сифоном и, по меньшей мере, четырехкаскадным из последовательно соединенных ребрами пластинчатых теплообменников, которые размещены в корпусе рекуператора двумя вертикальными рядами, разделенными вертикальной перегородкой, которая герметично соединена с боковыми ребрами теплообменников, при этом наружные боковые ребра вертикальных рядов теплообменников герметично соединены с боковыми стенками корпуса рекуператора, торцы теплообменников соединены с торцевыми стенками корпуса рекуператора с образованием внутренних и внешних воздушных каналов между теплообменниками каждого вертикального ряда, нижние теплообменники соединены замыкающим звеном, которое совместно с днищем образует воздушные каналы, соединяющие ряды теплообменников в линиях вытяжки и притока, кроме этого напольная панель приточно-вытяжной установки снабжена монтажным окном, размещенным соосно с основным окном в горизонтальной промежуточной перегородке, верхняя половина верхних теплообменников выполнена выступающей за пределы фланцев корпуса рекуператора и встроена через монтажное окно в напольной панели приточно-вытяжной установки в приточную камеру с герметичным присоединением фланцев корпуса рекуператора к напольной панели и свободных торцев верхних теплообменников к боковым стенкам камеры приточного воздуха, рекуператор встроен верхними ребрами верхних теплообменников в основное окно горизонтальной промежуточной перегородки, приточно-вытяжная установка снабжена вертикальной поперечной перегородкой, которая размещена в основном окне горизонтальной промежуточной перегородки, жестко установлена на вертикальной перегородке рекуператора и герметично присоединена к потолочной панели приточно-вытяжной установки с образованием воздушных каналов, сообщающих верхние теплообменники рекуператора с камерами приточно-вытяжной установки, охладитель приточного воздуха выполнен в виде адиабатического увлажнителя вытяжного воздуха с подводящим водопроводом, которые размещены в вытяжной камере между управляемым воздушным клапаном и рекуператором, байпасный клапан установлен в дополнительном входном патрубке приточной камеры на входе перед воздухоочистителем и выполнен утепленным, выпускной патрубок вытяжной камеры размещен над входным патрубком приточной камеры, а боковые стенки и днище корпуса рекуператора снабжены сервисными люками.
Предпочтительно, при изготовлении рекуператора четырехкаскадным замыкающее звено выполнено в виде замыкающей пластины, которая жестко соединена с нижними ребрами нижних теплообменников, а ее торцы герметично соединены с торцевыми стенками корпуса рекуператора, под замыкающим звеном нижних теплообменников с промежутком от него размещено днище корпуса рекуператора.
Предпочтительно, при изготовлении рекуператора четырехкаскадным замыкающее звено нижних теплообменников выполнено с окном, в которое встроен поддон для сбора конденсата, жестко связанный с сервисным люком днища корпуса рекуператора стойками, а сливной штуцер установлен на поддоне для сбора конденсата и выполнен с транзитным проходом через сервисный люк днища корпуса рекуператора, под которым установлен сифон.
Предпочтительно, при изготовлении рекуператора пятикаскадным замыкающее звено выполнено в виде замыкающего диагонально установленного пластинчатого теплообменника, который герметично присоединен к нижним теплообменникам рекуператора и нижним ребром жестко установлен на днище корпуса рекуператора, поддон для сбора конденсата размещен в воздушном канале, соединяющем ряды теплообменников в линии вытяжки воздуха.
Предпочтительно, при изготовлении рекуператора шестикаскадным замыкающее звено выполнено в виде замыкающей пластины, которая жестко соединена с нижними ребрами нижних теплообменников, а ее торцы герметично соединены с торцевыми стенками корпуса рекуператора, под замыкающим звеном нижних теплообменников с промежутком от него размещено днище корпуса рекуператора.
Предпочтительно, при изготовлении рекуператора шестикаскадным поддон для сбора конденсата в рекуператоре встроен в сервисный люк, размещенный в днище корпуса рекуператора.
Предпочтительно, при влажностной обработке приточного воздуха приточная камера снабжена адиабатическим увлажнителем приточного воздуха с подводящим водопроводом, размещенными за воздухонагревателем.
Предпочтительно, при смешении наружного воздуха с вытяжным в пропорциях 30% и 70%, соответственно, вытяжная камера оборудована дополнительным вентиляторным блоком с частотным преобразователем, размещенным на выходе из рекуператора.
Предпочтительно, при форсированном режиме охлаждения приточного воздуха приточно-вытяжная установка снабжена дополнительным адиабатическим увлажнителем воздуха, размещенным в рекуператоре на поддоне для сбора конденсата, с подводящим к нему водопроводом.
Доказательство существенности отличий и связь отличительных признаков с достигаемыми техническими результатами раскрывается последовательно в следующем порядке:
x
1. Повышение энергетической эффективности установки в холодный период года Ф, %.
т
2. Повышение энергетической эффективности в теплый период года, Ф, %.
3. Расширение функциональных возможностей установки.
x
Технический результат, заключающийся в повышении энергетической эффективности установки в холодный период года Ф, %, обеспечивается созданием высокоэффективного рекуператора с различным числом каскадов (четырехкаскадного, пятикаскадного, шестикаскадного), имеющих одинаковые габариты по длине, и встраиванием многокаскадного рекуператора в заявляемую установку.
Ниже осуществляется сравнение суммарной сухой энергетической эффективности многокаскадных пластинчатых рекуператоров с сухой энергетической эффективностью однокаскадного пластинчатого рекуператора установки прототипа.
Суммарная сухая энергетическая эффективность многокаскадных рекуператоров, выполненных из диагонально установленных перекрестноточных пластинчатых теплообменников с металлическими пластинами с последовательным соединением теплообменников и противоточным движением потоков вытяжного и приточного воздуха в рекуператоре, рассчитывается по формуле
<mrow><msubsup><mi>Φ</mi><mrow><mi>R</mi><mi>Σ</mi></mrow><mi>c</mi></msubsup><mo>=</mo><mrow><mo>[</mo><mrow><mn>1</mn><mo>−</mo><msup><mrow><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo>−</mo><msubsup><mi>Φ</mi><mrow><mi>R</mi><mi>i</mi></mrow><mi>c</mi></msubsup><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mi>n</mi></msup></mrow><mo>]</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>,</mo><mtext> </mtext><mi>%</mi></mrow>
,
<mrow><msubsup><mi>Φ</mi><mrow><mi>R</mi><mi>i</mi></mrow><mi>c</mi></msubsup></mrow>
где
- сухая энергетическая эффективность одного пластинчатого теплообменника в долях единицы, n - число теплообменников в рекуператоре.
<mrow><msubsup><mi>Φ</mi><mrow><mi>R</mi><mi>i</mi></mrow><mi>c</mi></msubsup></mrow>
<mrow><msubsup><mi>Φ</mi><mrow><mi>R</mi><mi>i</mi></mrow><mi>c</mi></msubsup><mo>=</mo><mn>59</mn><mi>%</mi></mrow>
<mrow><msubsup><mi>Φ</mi><mrow><mi>R</mi><mi>i</mi></mrow><mi>c</mi></msubsup><mo>=</mo><mn>50</mn><mi>%</mi></mrow>
Значение
зависит от скорости прохождения воздушного потока через теплообменник V=(1÷5) м/с и достигает при использовании алюминиевых пластин максимального значения
при V=1 м/с. Но при этом растут габариты теплообменника и рекуператора и их стоимость. Поэтому с целью уменьшения габаритов и стоимости пластинчатые теплообменники проектируют со скоростью, не превышающей V=3,7 м/с, которой соответствует энергетическая эффективность теплообменника
(в долях единицы 0,5).
Сухая энергетическая эффективность однокаскадного рекуператора установки-прототипа составляет
<mrow><msubsup><mi>Φ</mi><mrow><mi>R</mi><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mi>c</mi></msubsup><mo>=</mo><msubsup><mi>Φ</mi><mrow><mi>R</mi><mi>i</mi></mrow><mi>c</mi></msubsup><mo>=</mo><mn>50</mn><mi>%</mi></mrow>
.
<mrow><msubsup><mi>Φ</mi><mrow><mi>R</mi><mi>i</mi></mrow><mi>c</mi></msubsup><mo>=</mo><mn>0</mn><mo>,</mo><mn>5</mn></mrow>
Суммарная сухая энергетическая эффективность заявляемых многокаскадных рекуператоров при
составит:
- для четырехкаскадного рекуператора
<mrow><msubsup><mi>Φ</mi><mrow><mi>R</mi><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>4</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mi>c</mi></msubsup><mo>=</mo><mrow><mo>[</mo><mrow><mn>1</mn><mo>−</mo><msup><mrow><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo>−</mo><mn>0</mn><mo>,</mo><mn>5</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mn>4</mn></msup></mrow><mo>]</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mn>93</mn><mo>,</mo><mn>75</mn><mi>%</mi></mrow>
;
- для пятикаскадного рекуператора
<mrow><msubsup><mi>Φ</mi><mrow><mi>R</mi><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>5</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mi>c</mi></msubsup><mo>=</mo><mrow><mo>[</mo><mrow><mn>1</mn><mo>−</mo><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo>−</mo><mn>0</mn><mo>,</mo><mn>5</mn><mo stretchy="false">)</mo><mn>5</mn></mrow><mo>]</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mn>96</mn><mo>,</mo><mn>8</mn><mi>%</mi></mrow>
;
- для шестикаскадного рекуператора
<mrow><msubsup><mi>Φ</mi><mrow><mi>R</mi><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>6</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mi>c</mi></msubsup><mo>=</mo><mrow><mo>[</mo><mrow><mn>1</mn><mo>−</mo><msup><mrow><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo>−</mo><mn>0</mn><mo>,</mo><mn>5</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mn>6</mn></msup></mrow><mo>]</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mn>98</mn><mo>,</mo><mn>4</mn><mi>%</mi></mrow>
.
При этом повышение сухой энергетической эффективности многокаскадных рекуператоров ΔФ, %, встраиваемых в заявляемую установку, по сравнению с энергетической эффективностью однокаскадного рекуператора установки-прототипа составляет
- для четырехкаскадного рекуператора
<mrow><mi>Δ</mi><msub><mi>Φ</mi><mn>4</mn></msub><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mfrac><mrow><msubsup><mi>Φ</mi><mrow><mi>R</mi><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>4</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mi>c</mi></msubsup><mo>−</mo><msubsup><mi>Φ</mi><mrow><mi>R</mi><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mi>c</mi></msubsup></mrow><mrow><msubsup><mi>Φ</mi><mrow><mi>R</mi><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mi>c</mi></msubsup></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mfrac><mrow><mn>93</mn><mo>,</mo><mn>75</mn><mo>−</mo><mn>50</mn></mrow><mrow><mn>50</mn></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mn>87</mn><mo>,</mo><mn>5</mn><mi>%</mi></mrow>
;
- для пятикаскадного рекуператора
<mrow><mi>Δ</mi><msub><mi>Φ</mi><mn>5</mn></msub><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mfrac><mrow><msubsup><mi>Φ</mi><mrow><mi>R</mi><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>5</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mi>c</mi></msubsup><mo>−</mo><msubsup><mi>Φ</mi><mrow><mi>R</mi><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mi>c</mi></msubsup></mrow><mrow><msubsup><mi>Φ</mi><mrow><mi>R</mi><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mi>c</mi></msubsup></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mfrac><mrow><mn>96</mn><mo>,</mo><mn>8</mn><mo>−</mo><mn>50</mn></mrow><mrow><mn>50</mn></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mn>93</mn><mo>,</mo><mn>6</mn><mi>%</mi></mrow>
;
- для шестикаскадного рекуператора
<mrow><mi>Δ</mi><msub><mi>Φ</mi><mn>6</mn></msub><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mfrac><mrow><msubsup><mi>Φ</mi><mrow><mi>R</mi><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>6</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mi>c</mi></msubsup><mo>−</mo><msubsup><mi>Φ</mi><mrow><mi>R</mi><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mi>c</mi></msubsup></mrow><mrow><msubsup><mi>Φ</mi><mrow><mi>R</mi><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mi>c</mi></msubsup></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mfrac><mrow><mn>98</mn><mo>,</mo><mn>4</mn><mo>−</mo><mn>50</mn></mrow><mrow><mn>50</mn></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mn>96</mn><mo>,</mo><mn>8</mn><mi>%</mi></mrow>
.
x
Повышение энергетической эффективности установки в холодный период года Ф, % при использовании многокаскадных рекуператоров по сравнению с однокаскадными определяется в следующей последовательности.
R1
1. Определяется температура воздушного потока на выходе из рекуператора в линии притока t по формуле
<mrow><msub><mi>t</mi><mi>R</mi></msub><msub><mrow /><mn>1</mn></msub><mo>=</mo><msub><mi>t</mi><mn>1</mn></msub><mo>+</mo><msubsup><mi>Φ</mi><mrow><mi>R</mi><mi>Σ</mi></mrow><mi>c</mi></msubsup><mo>⋅</mo><msup><mrow><mn>10</mn></mrow><mrow><mo>−</mo><mn>2</mn></mrow></msup><mo stretchy="false">(</mo><msub><mi>t</mi><mrow><mi>у</mi><mi>д</mi></mrow></msub><mo>−</mo><msub><mi>t</mi><mn>1</mn></msub><mo stretchy="false">)</mo></mrow>
уд
1
где t - температура удаляемого из помещения (вытяжного) воздуха, °C; t - температура наружного воздуха для наиболее холодной пятидневки региона, в котором будет работать заявляемая установка, °C.
R1
1
уд
R1
Расчет значений t приводится для климатических условий Санкт-Петербурга (t=-26°C и t=18°C). Для указанных условий температура воздуха на выходе из рекуператора t составит:
R∑(1)
- для однокаскадного рекуператора установки-прототипа, имеющего Ф=50%
R1
-2
t=-26+50·10(18+26)=-4°C;
<mrow><msubsup><mi>Φ</mi><mrow><mi>R</mi><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>4</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mi>c</mi></msubsup><mo>=</mo><mn>93</mn><mo>,</mo><mn>75</mn><mi>%</mi></mrow>
- для четырехкаскадного рекуператора, имеющего
R1
-2
t=-26+93,75·10(18+26)=15,25°C;
<mrow><msubsup><mi>Φ</mi><mrow><mi>R</mi><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>5</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mi>c</mi></msubsup><mo>=</mo><mn>96</mn><mo>,</mo><mn>8</mn><mi>%</mi></mrow>
- для пятикаскадного рекуператора, имеющего
R1
-2
t=-26+96,8·10(18+26)=16,6°C;
<mrow><msubsup><mi>Φ</mi><mrow><mi>R</mi><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>6</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mi>c</mi></msubsup><mo>=</mo><mn>98</mn><mo>,</mo><mn>4</mn><mi>%</mi></mrow>
- для шестикаскадного рекуператора, имеющего
R1
-2
t=-26+98,4·10(18+26)=17,3°C;
N
2. Определяется расходуемая тепловая мощность воздухонагревателем Q, кВт, в наиболее холодную пятидневку по формуле
N
c
р.с
2
R1
Q=G·C (t-t)/3600,
c
р.с
р.с
2
R1
где G - массовый поток сухого воздуха, кг/ч; C - удельная массовая теплоемкость сухого воздуха, кДж/(кг·К), C=1,005; 3600 - переводной коэффициент кДж в кВт, 1 кВт·ч=3600 кДж; t - температура воздуха на выходе из воздухонагревателя, °C, t - температура воздуха после рекуператора в линии притока воздуха, °C.
Для заявляемой установки с последующим увлажнением нагретого воздуха в приточной камере
<mrow><msub><mi>t</mi><mn>2</mn></msub><mo>=</mo><msub><mrow><mrow><mo>[</mo><mrow><msubsup><mi>t</mi><mrow><mi>р</mi><mo>.</mo><mi>з</mi></mrow><mrow><mi>min</mi></mrow></msubsup></mrow><mo>]</mo></mrow></mrow><mrow><mi>х</mi><mi>о</mi><mi>л</mi></mrow></msub><mo>+</mo><mi>Δ</mi><msub><mi>t</mi><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mn>15</mn><mo>+</mo><mn>6</mn><mo>=</mo><msup><mrow><mn>21</mn></mrow><mi>о</mi></msup><mi>C</mi></mrow>
,
<mrow><msub><mrow><mrow><mo>[</mo><mrow><msubsup><mi>t</mi><mrow><mi>р</mi><mo>.</mo><mi>з</mi></mrow><mrow><mi>min</mi></mrow></msubsup></mrow><mo>]</mo></mrow></mrow><mrow><mi>х</mi><mi>о</mi><mi>л</mi></mrow></msub></mrow>
охл
где
- минимально допустимая температура в производственном помещении для работ средней тяжести 116 в холодный период года, °C; Δt - понижение температуры воздуха при его адиабатическом увлажнении, °C.
Для установки-прототипа с последующим увлажнением нагретого воздуха в приточной камере
<mrow><msub><mi>t</mi><mn>2</mn></msub><mo>=</mo><msub><mrow><mrow><mo>[</mo><mrow><msubsup><mi>t</mi><mrow><mi>р</mi><mo>.</mo><mi>з</mi></mrow><mrow><mi>min</mi></mrow></msubsup></mrow><mo>]</mo></mrow></mrow><mrow><mi>х</mi><mi>о</mi><mi>л</mi></mrow></msub><mo>+</mo><mi>Δ</mi><msub><mi>t</mi><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mn>15</mn><mo>+</mo><mn>6</mn><mo>=</mo><msup><mrow><mn>21</mn></mrow><mi>о</mi></msup><mi>C</mi></mrow>
.
c
2
р.с
N
Для условий (G=10000 кг/ч, t=21°C, C=1,005) расходуемая тепловая мощность воздухонагревателем установки Q, кВт, в наиболее холодную пятидневку составит:
R1
- при использовании однокаскадного рекуператора (t=-4°C) установки-прототипа
N
Q(1)=10000·1,005(21+4)/3600=69,8 кВт;
R1
- при использовании четырехкаскадного рекуператора (t=15,25°C)
N
Q(4)=10000·1,005(21-15,25)/3600=16 кВт;
R1
- при использовании пятикаскадного рекуператора (t=16,6°C)
N
Q(5)=10000·1,005(21-16,6)/3600=12,3 кВт;
R1
- при использовании шестикаскадного рекуператора (t=17,3°C)
N
Q(6)=10000·1,005(21-17,3)/3600=10,3 кВт.
Σ(1)
3. Определяется суммарная расходуемая мощность в установке-прототипе в наиболее холодную пятилетку N, кВт
Σ(1)
N(1)
у.пр
у.выт
N=Q+N+N=69,8+4,0+4,0=77,8 кВт,
у.пр
у.выт
где N, N - установленная мощность электродвигателя вентилятора в линии притока и вытяжки, кВт
у.пр
у.выт
N-N=4 кВт.
4. Определяется увеличение расходуемой мощности электродвигателями вентиляторов в линии притока и вытяжки заявляемой установки, имеющее место из-за увеличения числа теплообменников в рекуператоре
<mrow><mi>Δ</mi><msub><mi>N</mi><mi>i</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mi>L</mi><mi>B</mi></msub><mi>Δ</mi><msub><mi>H</mi><mrow><mi>B</mi><mi>i</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mn>3</mn><mo>,</mo><mn>6</mn><mo>⋅</mo><msup><mrow><mn>10</mn></mrow><mn>6</mn></msup><mo>⋅</mo><msub><mi>η</mi><mi>B</mi></msub></mrow></mfrac></mrow>
,
B
3
где L - производительность вентилятора по приточному воздуху, м/ч.
Определяется из выражения
B
c
пр
пр
-3
L=G(1+d·10)/ρ,
c
с
пр
пр
пр
пр
пр
3
где G - массовый поток сухого воздуха, кг/ч, G=10000 кг/ч; d - влагосодержание приточного воздуха, г/кг сух. возд. При относительной влажности приточного воздуха φ=55% и t=15°C, d=5,83 г/кг сух. возд. ρ - плотность приточного воздуха, кг/м, определяется из выражения:
<mrow><msub><mi>ρ</mi><mrow><mi>п</mi><mi>р</mi></mrow></msub><mo>=</mo><msub><mi>ρ</mi><mn>0</mn></msub><mfrac><mrow><msub><mi>P</mi><mrow><mi>б</mi><mi>а</mi><mi>р</mi></mrow></msub><mo>⋅</mo><msub><mi>T</mi><mn>0</mn></msub></mrow><mrow><msub><mi>P</mi><mrow><mi>б</mi><mi>а</mi><mi>р</mi><mn>0</mn></mrow></msub><mo>⋅</mo><msub><mi>T</mi><mrow><mi>п</mi><mi>р</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow>
,
бар
пр
где P=101000 Па - барометрическое давление в г.Санкт-Петербурге; T - температура приточного воздуха, K;
пр
пр
T=273,15+t=273,15+15=288,15 K,
0
бар0
0
0
0
бар0
T, P - температура (K), барометрическое давление при стандартных параметрах воздуха (t=20°C, (φ=50%), T=293,15 K, P=101345 Па.
<mrow><msub><mi>ρ</mi><mrow><mi>п</mi><mi>р</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mn>1</mn><mo>,</mo><mn>2</mn><mfrac><mrow><mn>101000</mn><mo>⋅</mo><mn>293</mn><mo>,</mo><mn>15</mn></mrow><mrow><mn>101345</mn><mo>⋅</mo><mn>288</mn><mo>,</mo><mn>15</mn></mrow></mfrac><mo>=</mo><mn>1</mn><mo>,</mo><mn>216</mn><msup><mrow><mtext> кг/м</mtext></mrow><mtext>3</mtext></msup></mrow>
.
При этом
B
-3
3
L=10000 (1+5,83·10)/1,216=8270 м/ч.
B
B
ΔH - увеличение давления, развиваемого вентилятором из-за увеличения числа теплообменников в рекуператоре, Па; η - КПД вентилятора, 775=0,82.
B
Значения ΔH (Па) определяются по формуле
B
пто
пто
ΔH=ΔP(n-1),
пто
пто
пто
пто
где ΔP - гидравлическое сопротивление одного пластинчатого теплообменника при скорости воздушного потока в нем ν=3,7 м/с, Па; ΔP=150 Па; n - число пластинчатых теплообменников в многокаскадном рекуператоре; (n-1) - число дополнительно устанавливаемых пластинчатых теплообменников в рекуператоре заявляемой установки.
B
При этом значения ΔH (Па) для электродвигателей вентиляторов приточной и вытяжной линий заявляемой установки составят:
- при использовании четырехкаскадного рекуператора
B(4)
ΔH=150(4-1)=450 Па;
- при использовании пятикаскадного рекуператора
B(5)
ΔH=150(5-1)=600 Па;
- при использовании шестикаскадного рекуператора
B(6)
ΔH=150(6-1)=750 Па.
i
Увеличение расходуемой мощности электродвигателями вентиляторов линии притока и вытяжки заявляемой установки составит ΔN (кВт):
- при использовании четырехкаскадного рекуператора
<mrow><mi>Δ</mi><msub><mi>N</mi><mrow><mo stretchy="false">(</mo><mn>4</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><mn>8270</mn><mo>⋅</mo><mn>450</mn></mrow><mrow><mn>3</mn><mo>,</mo><mn>6</mn><mo>⋅</mo><msup><mrow><mn>10</mn></mrow><mn>6</mn></msup><mo>⋅</mo><mn>0</mn><mo>,</mo><mn>82</mn></mrow></mfrac><mo>=</mo><mn>1</mn><mo>,</mo><mn>3</mn><mtext> кВт</mtext></mrow>
;
- при использовании пятикаскадного рекуператора
<mrow><mi>Δ</mi><msub><mi>N</mi><mrow><mo stretchy="false">(</mo><mn>5</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><mn>8270</mn><mo>⋅</mo><mn>600</mn></mrow><mrow><mn>3</mn><mo>,</mo><mn>6</mn><mo>⋅</mo><msup><mrow><mn>10</mn></mrow><mn>6</mn></msup><mo>⋅</mo><mn>0</mn><mo>,</mo><mn>82</mn></mrow></mfrac><mo>=</mo><mn>1</mn><mo>,</mo><mn>7</mn><mtext> кВт</mtext></mrow>
;
- при использовании шестикаскадного рекуператора
<mrow><mi>Δ</mi><msub><mi>N</mi><mrow><mo stretchy="false">(</mo><mn>6</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><mn>8270</mn><mo>⋅</mo><mn>750</mn></mrow><mrow><mn>3</mn><mo>,</mo><mn>6</mn><mo>⋅</mo><msup><mrow><mn>10</mn></mrow><mn>6</mn></msup><mo>⋅</mo><mn>0</mn><mo>,</mo><mn>82</mn></mrow></mfrac><mo>=</mo><mn>2</mn><mo>,</mo><mn>1</mn><mtext> кВт</mtext></mrow>
.
прi
вытi
5. Определяется величина расходуемой мощности электродвигателями вентиляторов линий притока N и вытяжки N заявляемой установки:
- при использовании четырехкаскадного рекуператора
пр(4)
у.пр
(4)
N=N+ΔN=4+1,3=5,3 кВт;
выт(4)
у.выт
(4)
N=N+ΔN=4+1,3=5,3 кВт.
- при использовании пятикаскадного рекуператора
пр(5)
у.пр
(5)
N=N+ΔN=4+1,7=5,7 кВт;
выт(4)
у.выт
(4)
N=N+ΔN=4+1,7=5,7 кВт.
- при использовании шестикаскадного рекуператора
пр(4)
у.пр
(4)
N=N+ΔN=4+2,1=6,1 кВт;
выт(4)
у.выт
(4)
N=N+ΔN=4+2,1=6,1 кВт.
6. Определяется суммарная расходуемая мощность воздухонагревателем и электродвигателями вентиляторов заявляемой установки в наиболее холодную пятидневку:
- при использовании четырехкаскадного рекуператора
Σ(4)
N(4)
пр(4)
выт(4)
N=Q+N+N=16+5,3+5,3=26,6 кВт;
- при использовании пятикаскадного рекуператора
Σ(5)
N(5)
пр(5)
выт(5)
N=Q+N+N=12,3+5,7+5,7=23,7 кВт;
- при использовании шестикаскадного рекуператора
Σ(6)
N(6)
пр(6)
выт(6)
N=Q+N+N=103+6,1+6,1=22,5 кВт.
7. Определяется повышение энергетической эффективности заявляемой установки в холодный период года при замене однокаскадного рекуператора установки-прототипа на многокаскадный:
- при использовании четырехкаскадного рекуператора
<mrow><msub><mi>Φ</mi><mrow><mi>x</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>4</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mfrac><mrow><mi>Δ</mi><msub><mi>N</mi><mrow><mn>1</mn><mo>−</mo><mn>4</mn></mrow></msub></mrow><mrow><msub><mi>N</mi><mrow><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mfrac><mrow><msub><mi>N</mi><mrow><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub><mo>−</mo><msub><mi>N</mi><mrow><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>4</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow><mrow><msub><mi>N</mi><mrow><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mfrac><mrow><mn>77</mn><mo>,</mo><mn>8</mn><mo>−</mo><mn>26</mn><mo>,</mo><mn>6</mn></mrow><mrow><mn>77</mn><mo>,</mo><mn>8</mn></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mn>65</mn><mo>,</mo><mn>8</mn><mi>%</mi></mrow>
.
- при использовании пятикаскадного рекуператора
<mrow><msub><mi>Φ</mi><mrow><mi>x</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>5</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mfrac><mrow><mi>Δ</mi><msub><mi>N</mi><mrow><mn>1</mn><mo>−</mo><mn>5</mn></mrow></msub></mrow><mrow><msub><mi>N</mi><mrow><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mfrac><mrow><msub><mi>N</mi><mrow><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub><mo>−</mo><msub><mi>N</mi><mrow><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>5</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow><mrow><msub><mi>N</mi><mrow><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mfrac><mrow><mn>77</mn><mo>,</mo><mn>8</mn><mo>−</mo><mn>23</mn><mo>,</mo><mn>7</mn></mrow><mrow><mn>77</mn><mo>,</mo><mn>8</mn></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mn>69</mn><mo>,</mo><mn>5</mn><mi>%</mi></mrow>
.
- при использовании шестикаскадного рекуператора
<mrow><msub><mi>Φ</mi><mrow><mi>x</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>6</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mfrac><mrow><mi>Δ</mi><msub><mi>N</mi><mrow><mn>1</mn><mo>−</mo><mn>6</mn></mrow></msub></mrow><mrow><msub><mi>N</mi><mrow><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mfrac><mrow><msub><mi>N</mi><mrow><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub><mo>−</mo><msub><mi>N</mi><mrow><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>6</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow><mrow><msub><mi>N</mi><mrow><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mfrac><mrow><mn>77</mn><mo>,</mo><mn>8</mn><mo>−</mo><mn>22</mn><mo>,</mo><mn>5</mn></mrow><mrow><mn>77</mn><mo>,</mo><mn>8</mn></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mn>71</mn><mo>,</mo><mn>1</mn><mi>%</mi></mrow>
.
x
Полученное преимущество в повышении энергетической эффективности заявляемой установки Ф, %, в холодный период года обеспечивается отличительным признаком 1.
Отличительный признак 1
Приточная камера снабжена дополнительным входным патрубком с воздухоочистителем, размещенными на одной из боковых панелей камеры смешения воздуха, рекуператор выполнен из корпуса с боковыми и торцевыми стенками, днищем, поддоном для сбора конденсата со сливным штуцером и сифоном и, по меньшей мере, четырехкаскадным из последовательно соединенных ребрами пластинчатых теплообменников, которые размещены в корпусе рекуператора двумя вертикальными рядами, разделенными вертикальной перегородкой, которая герметично соединена с боковыми ребрами теплообменников, при этом наружные боковые ребра вертикальных рядов теплообменников герметично соединены с боковыми стенками корпуса рекуператора, торцы теплообменников соединены с торцевыми стенками корпуса рекуператора с образованием внутренних и внешних воздушных каналов между теплообменниками каждого вертикального ряда, нижние теплообменники соединены замыкающим звеном, которое совместно с днищем образует воздушные каналы, соединяющие ряды теплообменников в линиях вытяжки и притока, кроме этого напольная панель приточно-вытяжной установки снабжена монтажным окном, размещенным соосно с основным окном в горизонтальной промежуточной перегородке, верхняя половина верхних теплообменников выполнена выступающей за пределы фланцев корпуса рекуператора и встроена через монтажное окно в напольной панели приточно-вытяжной установки в приточную камеру с герметичным присоединением фланцев корпуса рекуператора к напольной панели и свободных торцев верхних теплообменников к боковым стенкам камеры приточного воздуха, рекуператор встроен верхними ребрами верхних теплообменников в основное окно горизонтальной промежуточной перегородки, приточно-вытяжная установка снабжена вертикальной поперечной перегородкой, которая размещена в основном окне горизонтальной промежуточной перегородки, жестко установлена на вертикальной перегородке рекуператора и герметично присоединена к потолочной панели приточно-вытяжной установки с образованием воздушных каналов, сообщающих верхние теплообменники рекуператора с камерами приточно-вытяжной установки, байпасный клапан установлен в дополнительном входном патрубке приточной камеры на входе перед воздухоочистителем и выполнен утепленным, а боковые стенки и днище корпуса рекуператора снабжены сервисными люками.
Предпочтительно, при изготовлении рекуператора четырехкаскадным замыкающее звено выполнено в виде замыкающей пластины, которая жестко соединена с нижними ребрами нижних теплообменников, а ее торцы герметично соединены с торцевыми стенками корпуса рекуператора, под замыкающим звеном нижних теплообменников с промежутком от него размещено днище корпуса рекуператора.
Предпочтительно, при изготовлении рекуператора четырехкаскадным замыкающее звено нижних теплообменников выполнено с окном, в которое встроен поддон для сбора конденсата, жестко связанный с сервисным люком днища корпуса рекуператора стойками, а сливной штуцер установлен на поддоне для сбора конденсата и выполнен с транзитным проходом через сервисный люк днища корпуса рекуператора, под которым установлен сифон.
Предпочтительно, при изготовлении рекуператора пятикаскадным, замыкающее звено выполнено в виде замыкающего диагонально установленного пластинчатого теплообменника, который герметично присоединен к нижним теплообменникам рекуператора и нижним ребром жестко установлен на днище корпуса рекуператора, поддон для сбора конденсата размещен в воздушном канале, соединяющем ряды теплообменников в линии вытяжки воздуха.
Предпочтительно, при изготовлении рекуператора шестикаскадным, замыкающее звено выполнено в виде замыкающей пластины, которая жестко соединена с нижними ребрами нижних теплообменников, а ее торцы герметично соединены с торцевыми стенками корпуса рекуператора, под замыкающим звеном нижних теплообменников с промежутком от него размещено днище корпуса рекуператора.
Предпочтительно, при изготовлении рекуператора шестикаскадным, поддон для сбора конденсата в рекуператоре встроен в сервисный люк, размещенный в днище корпуса рекуператора.
Отличительный признак 1 обеспечивает создание энергосберегающих многокаскадных рекуператоров (четырехкаскадных, пятикаскадных и шестикаскадных) и их встраивание в заявляемую установку без существенного увеличения ее длины по сравнению с установкой-прототипом, а также их нормальное функционирование в холодный период года и удобство сервисного обслуживания.
т
<mrow><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>R</mi><mi>F</mi></mrow><mrow><mi>у</mi><mi>д</mi></mrow></msubsup><mo>=</mo><mn>0</mn><mo>,</mo><mn>004</mn><mtext> кВт</mtext><mo>⋅</mo><mtext>ч/кг</mtext><mtext>.</mtext></mrow>
Технический результат, заключающийся в повышении энергетической эффективности заявляемой установки в теплый период года Ф, %, обеспечивается за счет замены высокоэнергозатратного для охлаждения приточного воздуха теплообменника с принудительно циркулирующим хладагентом (например, фреоном) установки-прототипа на энергосберегающую систему косвенного адиабатического охлаждения приточного воздуха, включающую многокаскадный рекуператор. При этом, охладитель приточного воздуха в заявляемой установке выполнен в виде адиабатического увлажнителя удаляемого (вытяжного воздуха из помещения). В качестве адиабатического увлажнителя в заявляемой установке принят увлажнитель с распылением воды через форсунки насосом высокого давления серии (humiFog), имеющий минимальные из всех серий увлажнителей удельные энергозатраты на распыление воды в высокодисперсный аэрозоль, равные
1
уд
c
c
уд
Энергозатраты на охлаждение воздуха в установке-прототипе и заявляемой установке рассчитывались при следующих исходных данных (температура наружного воздуха t=26°С, температура удаляемого из производственного помещения (вытяжного) воздуха t=23°C, G - массовый поток сухого воздуха G=10000 кг/ч, относительная влажность удаляемого воздуха φ=55%.
Установка-прототип
RΣ(1)
Температура воздушного потока на выходе из однокаскадного рекуператора в линии притока, имеющего Ф=50%, определяется по формуле
R1
1
RΣ(1)
уд
1
-2
-2
t=t+Ф·10(t-t)=26+50·10(23-26)=24,5°C.
(2)
Расходуемая мощность холодильным агрегатом установки-прототипа с однокаскадным рекуператором, N, кВт, определяется по формуле
<mrow><msubsup><mi>N</mi><mrow><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup><mo>=</mo><msub><mi>G</mi><mi>с</mi></msub><mo>⋅</mo><msub><mi>C</mi><mrow><mi>р</mi><mi>с</mi></mrow></msub><mo stretchy="false">(</mo><msub><mi>t</mi><mrow><mi>R</mi><mn>1</mn></mrow></msub><mo>−</mo><msub><mi>t</mi><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msub><mo stretchy="false">)</mo><mo>/</mo><mn>3600</mn><mo>=</mo><mn>10000</mn><mo>⋅</mo><mn>1</mn><mo>,</mo><mn>005</mn><mo stretchy="false">(</mo><mn>24</mn><mo>,</mo><mn>5</mn><mo>−</mo><mn>17</mn><mo>,</mo><mn>5</mn><mo stretchy="false">)</mo><mo>/</mo><mn>3600</mn><mo>=</mo><mn>19</mn><mo>,</mo><mn>5</mn><mtext> кВт</mtext></mrow>
.
с
р.с
р.с
охл
охл
где G - массовый поток сухого воздуха, кг/ч; C - удельная массовая теплоемкость сухого воздуха, кДж/(кг·К), C=1,005; t - температура охлажденного воздуха на выходе из холодильного контура, °C, t=17,5°C; 3600 - переводной коэффициент кДж в кВт.
Заявляемая установка
Температура воздушного потока на выходе из многокаскадного рекуператора в линии притока при работе одного адиабатического увлажнителя определяется по формуле
<mrow><msub><mi>t</mi><mrow><mi>R</mi><mn>1</mn></mrow></msub><mo>=</mo><msub><mi>t</mi><mn>1</mn></msub><mo>+</mo><msub><mi>Φ</mi><mrow><mi>R</mi><mi>Σ</mi><mi>i</mi></mrow></msub><mo>⋅</mo><msup><mrow><mn>10</mn></mrow><mrow><mo>−</mo><mn>2</mn></mrow></msup><mrow><mo>(</mo><mrow><msubsup><mi>t</mi><mrow><mi>у</mi><mi>д</mi></mrow><mrow><mi>у</mi><mi>в</mi></mrow></msubsup><mo>−</mo><msub><mi>t</mi><mn>1</mn></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
,
<mrow><msubsup><mi>t</mi><mrow><mi>у</mi><mi>д</mi></mrow><mrow><mi>у</mi><mi>в</mi></mrow></msubsup></mrow>
где
- температура удаляемого воздуха на выходе из адиабатического увлажнителя, °C;
<mrow><msubsup><mi>t</mi><mrow><mi>у</mi><mi>д</mi></mrow><mrow><mi>у</mi><mi>в</mi></mrow></msubsup><mo>=</mo><msub><mi>t</mi><mrow><mi>у</mi><mi>д</mi></mrow></msub><mo>−</mo><mi>Δ</mi><msub><mi>t</mi><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mn>23</mn><mo>−</mo><mn>6</mn><mo>=</mo><msup><mrow><mn>17</mn></mrow><mi>о</mi></msup><mi>C</mi></mrow>
,
охл
охл
где Δt - понижение температуры воздуха при его адиабатическом увлажнении, °C, Δt=6°C.
Температура на выходе из рекуператора в линии притока заявляемой установки составит:
RΣ(4)
- при использовании четырехкаскадного рекуператора, имеющего Ф=93,75%
R1
-2
t=26+93,75·10(17-26)=17,6°C;
RΣ(5)
- при использовании пятикаскадного рекуператора, имеющего Ф=96,8%,
R1
-2
t=26+96,8·10(17-26)=17,3°C;
RΣ(6)
- при использовании шестикаскадного рекуператора, имеющего Ф=98,4%,
R1
-2
t=26+98,4·10(17-26)=17,1°C;
Для определения энергозатрат на охлаждение приточного воздуха в заявляемой установке необходимо определить производительность адиабатического увлажнителя по формуле
ув
c
3
2
-3
G=G(d-d)10,
c
2
3
где G - массовый поток сухого воздуха, кг/ч; d - влагосодержание удаляемого из помещения воздуха, г/кг сух. возд. (см. табл.1); d - влагосодержание удаляемого из помещения воздуха на выходе из адиабатического увлажнителя, г/кг сух. возд. (см. табл.1).
Таблица 1
Значения t<sub>уд</sub>, <maths num="44"><math display="block"><mrow><msubsup><mi>t</mi><mrow><mi>у</mi><mi>д</mi></mrow><mrow><mi>у</mi><mi>в</mi></mrow></msubsup></mrow></math><img file="00000043.tif" he="8" wi="6" img-content="undefined" img-format="tif" /></maths>
, φ, P<sub>н</sub>, P<sub>п</sub> для удаляемого и увлажненного воздуха для г. Санкт-Петербурга при P<sub>бар</sub>=101000 Па
Температура воздуха, °C
Относительная влажность воздуха (в долях единицы)
Парциальное давление водяного пара, Па
Влагосодержание d, г/кг сух. возд. <maths num="45"><math display="block"><mrow><msub><mi>d</mi><mi>i</mi></msub><mo>=</mo><mn>622</mn><mfrac><mrow><msub><mi>P</mi><mrow><mi>п</mi><mi>i</mi></mrow></msub></mrow><mrow><msub><mi>P</mi><mrow><mi>б</mi><mi>а</mi><mi>р</mi></mrow></msub><mo>−</mo><msub><mi>P</mi><mi>п</mi></msub><msub><mrow /><mi>i</mi></msub></mrow></mfrac></mrow></math><img file="00000044.tif" he="14" wi="36" img-content="undefined" img-format="tif" /></maths>
Насыщенного P<sub>нi</sub>
Ненасыщенного P<sub>пi</sub>=P<sub>нi</sub>φ<sub>i</sub>
t<sub>уд</sub>=23
φ<sub>i</sub>=0,55
2810,4
1545,7
d<sub>2</sub>=9,66
После увлажнении<maths num="46"><math display="block"><mrow><msubsup><mi>t</mi><mrow><mi>у</mi><mi>д</mi></mrow><mrow><mi>у</mi><mi>в</mi></mrow></msubsup><mo>=</mo><mn>17</mn></mrow></math><img file="00000045.tif" he="8" wi="16" img-content="undefined" img-format="tif" /></maths>
φ<sub>i</sub>=1,0
1937,9
1937,9
d<sub>3</sub>=12,17
2
3
При полученных значениях d=9,66 г/кг сух. возд. и d=12,17 г/кг сух. возд. производительность увлажнителя составит, кг/ч
ув
-3
G=10000(12,17-9,66)10=25 кг/ч.
Энергозатраты на увлажнение вытяжного воздуха составят, кВт·ч
<mrow><msub><mi>N</mi><mrow><mi>у</mi><mi>в</mi></mrow></msub><mo>=</mo><msub><mi>G</mi><mrow><mi>у</mi><mi>в</mi></mrow></msub><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>у</mi><mi>в</mi></mrow><mrow><mi>у</mi><mi>д</mi></mrow></msubsup><mo>=</mo><mn>25</mn><mo>⋅</mo><mn>0</mn><mo>,</mo><mn>004</mn><mo>=</mo><mn>0</mn><mo>,</mo><mn>1</mn><mtext> кВт</mtext><mo>⋅</mo><mtext>ч,</mtext></mrow>
<mrow><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>у</mi><mi>в</mi></mrow><mrow><mi>у</mi><mi>д</mi></mrow></msubsup></mrow>
<mrow><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>у</mi><mi>в</mi></mrow><mrow><mi>у</mi><mi>д</mi></mrow></msubsup><mo>=</mo><mn>0</mn><mo>,</mo><mn>004</mn></mrow>
где
- удельные энергозатраты на увлажнение, кВт·ч/кг,
.
Энергозатраты на деминерализацию распыляемой в форсунках воды в установке обратного осмоса составят, кВт·ч.
<mrow><msub><mi>N</mi><mrow><mi>д</mi><mi>м</mi></mrow></msub><mo>=</mo><msub><mi>G</mi><mrow><mi>у</mi><mi>в</mi></mrow></msub><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>д</mi><mi>м</mi></mrow><mrow><mi>у</mi><mi>д</mi></mrow></msubsup><mo>=</mo><mn>25</mn><mo>⋅</mo><mn>0</mn><mo>,</mo><mn>004</mn><mo>=</mo><mn>0</mn><mo>,</mo><mn>1</mn><mtext> кВт</mtext><mo>⋅</mo><mtext>ч,</mtext></mrow>
<mrow><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>д</mi><mi>м</mi></mrow><mrow><mi>у</mi><mi>д</mi></mrow></msubsup></mrow>
<mrow><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>д</mi><mi>м</mi></mrow><mrow><mi>у</mi><mi>д</mi></mrow></msubsup><mo>=</mo><mn>0</mn><mo>,</mo><mn>004</mn><mtext> кВт</mtext><mo>⋅</mo><mtext>ч/кг</mtext></mrow>
где
- удельные энергозатраты на деминерализацию воды,
.
Энергозатраты на косвенное адиабатическое охлаждение приточного воздуха в заявляемой установке составят:
- при работе одного адиабатического увлажнителя
<mrow><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>з</mi><mi>а</mi><mi>я</mi><mi>в</mi><mi>л</mi></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msubsup><mo>=</mo><msub><mi>N</mi><mrow><mi>у</mi><mi>в</mi></mrow></msub><mo>+</mo><msub><mi>N</mi><mrow><mi>д</mi><mi>м</mi></mrow></msub><mo>+</mo><msub><mi>N</mi><mrow><mi>д</mi><mo>.</mo><mi>э</mi><mo>.</mo><mi>з</mi><mo>.</mo></mrow></msub><mo>=</mo><mn>0</mn><mo>,</mo><mn>1</mn><mo>+</mo><mn>0</mn><mo>,</mo><mn>1</mn><mo>+</mo><mn>0</mn><mo>,</mo><mn>157</mn><mo>=</mo><mn>0</mn><mo>,</mo><mn>357</mn><mtext> кВт</mtext><mo>⋅</mo><mtext>ч</mtext><mtext>.</mtext></mrow>
- при работе двух адиабатических увлажнителей
<mrow><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>з</mi><mi>а</mi><mi>я</mi><mi>в</mi><mi>л</mi></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>2</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msubsup><mo>=</mo><mn>2</mn><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>з</mi><mi>а</mi><mi>я</mi><mi>в</mi><mi>л</mi></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msubsup><mo>=</mo><mn>2</mn><mo>⋅</mo><mn>0</mn><mo>,</mo><mn>357</mn><mo>=</mo><mn>0</mn><mo>,</mo><mn>714</mn><mtext>  кВт</mtext><mo>⋅</mo><mtext>ч</mtext><mtext>.</mtext></mrow>
д.э.з
где N - дополнительные эквивалентные энергозатраты на производство затраченной на увлажнение воздуха питьевой воды, кВт·ч. Определяются из выражения
д.э.з
B
N
N=S/S,
B
N
N
где S - стоимость воды, расходуемой на увлажнение воздуха одним увлажнителем, руб.; S - стоимость электроэнергии в Санкт-Петербурге в 2012 г., руб./ кВт·ч, S=4,0.
Затраты питьевой воды в установке обратного осмоса
о.осм
ув
3
G=1,5G=1,5·25=37,5 кг=0,037 м воды/ч,
где 1,5 - коэффициент, учитывающий увеличение потребления питьевой воды установкой обратного осмоса по сравнению с увлажнителем.
Стоимость затрачиваемой питьевой воды на увлажнение воздуха одним увлажнителем
<mrow><msub><mi>S</mi><mi>B</mi></msub><mo>=</mo><msub><mi>G</mi><mrow><mi>о</mi><mo>.</mo><mi>о</mi><mi>с</mi><mi>м</mi></mrow></msub><mo>⋅</mo><msubsup><mi>S</mi><mi>в</mi><mrow><mi>у</mi><mi>д</mi></mrow></msubsup><mo>=</mo><mn>0</mn><mo>,</mo><mn>037</mn><mo>⋅</mo><mn>17</mn><mo>=</mo><mn>0</mn><mo>,</mo><mn>63</mn><mtext> руб</mtext><mtext>./ч</mtext></mrow>
.
<mrow><msubsup><mi>S</mi><mi>в</mi><mrow><mi>у</mi><mi>д</mi></mrow></msubsup></mrow>
<mrow><msubsup><mi>S</mi><mi>в</mi><mrow><mi>у</mi><mi>д</mi></mrow></msubsup><mo>=</mo><mn>17</mn><mtext> руб</mtext><msup><mrow><mtext>./м</mtext></mrow><mtext>3</mtext></msup></mrow>
3
где
- стоимость питьевой воды, руб./м;
.
Дополнительные эквивалентные энергозатраты на производство питьевой воды, затраченной на увлажнение воздуха одним увлажнителем
д.э.з
B
N
N=S/S=0,63/4=0,157 кВт·ч.
Повышение энергетической эффективности косвенного адиабатического охладителя приточного воздуха заявляемой установки по сравнению с фреоновым охладителем установки-прототипа N(1)=19,5 кВт в теплый период года составит:
- при использовании одного адиабатического увлажнителя, установленного на входе в рекуператор
<mrow><msub><mi>Φ</mi><mrow><mi>т</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mfrac><mrow><msub><mi>N</mi><mrow><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub><mo>−</mo><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>з</mi><mi>а</mi><mi>я</mi><mi>в</mi><mi>л</mi></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msubsup></mrow><mrow><msub><mi>N</mi><mrow><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mfrac><mrow><mn>19</mn><mo>,</mo><mn>5</mn><mo>−</mo><mn>0</mn><mo>,</mo><mn>357</mn></mrow><mrow><mn>19</mn><mo>,</mo><mn>5</mn></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mn>98</mn><mo>,</mo><mn>1</mn><mi>%</mi></mrow>
.
- при использовании двух адиабатических увлажнителей (основного и дополнительного)
<mrow><msub><mi>Φ</mi><mrow><mi>т</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>2</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mfrac><mrow><msub><mi>N</mi><mrow><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub><mo>−</mo><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>з</mi><mi>а</mi><mi>я</mi><mi>в</mi><mi>л</mi></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>2</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msubsup></mrow><mrow><msub><mi>N</mi><mrow><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mfrac><mrow><mn>27</mn><mo>,</mo><mn>9</mn><mo>−</mo><mn>0</mn><mo>,</mo><mn>714</mn></mrow><mrow><mn>27</mn><mo>,</mo><mn>9</mn></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mn>97</mn><mo>,</mo><mn>4</mn><mi>%</mi></mrow>
.
Энергозатраты на охлаждение воздуха в теплый период года при использовании заявляемой установки по сравнению с установкой-прототипом уменьшаются:
охл
- при использовании одного адиабатического увлажнителя при Δt=7°C в
<mrow><mi>n</mi><mo>=</mo><mfrac><mrow><msubsup><mi>N</mi><mrow><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup></mrow><mrow><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>з</mi><mi>а</mi><mi>я</mi><mi>в</mi><mi>л</mi></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msubsup></mrow></mfrac><mo>=</mo><mfrac><mrow><mn>19</mn><mo>,</mo><mn>5</mn></mrow><mrow><mn>0</mn><mo>,</mo><mn>357</mn></mrow></mfrac><mo>=</mo><mn>54</mn><mo>,</mo><mn>6</mn><mtext> </mtext><mi>р</mi><mi>а</mi><mi>з</mi><mi>а</mi></mrow>
.
охл
- при использовании двух адиабатических увлажнителей Δt=10°C в
<mrow><mi>n</mi><mo>=</mo><mfrac><mrow><msubsup><mi>N</mi><mrow><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup></mrow><mrow><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>з</mi><mi>а</mi><mi>я</mi><mi>в</mi><mi>л</mi></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>2</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msubsup></mrow></mfrac><mo>=</mo><mfrac><mrow><mn>27</mn><mo>,</mo><mn>9</mn></mrow><mrow><mn>0</mn><mo>,</mo><mn>714</mn></mrow></mfrac><mo>=</mo><mn>39</mn><mtext> </mtext><mi>р</mi><mi>а</mi><mi>з</mi></mrow>
,
где
<mrow><msubsup><mi>N</mi><mrow><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup><mo>=</mo><msub><mi>G</mi><mi>c</mi></msub><mo>⋅</mo><msub><mi>C</mi><mrow><mi>p</mi><mo>.</mo><mi>c</mi></mrow></msub><mo>⋅</mo><mi>Δ</mi><msub><mi>t</mi><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msub><mo>/</mo><mn>3600</mn><mo>=</mo><mn>10000</mn><mo>⋅</mo><mn>1</mn><mo>,</mo><mn>005</mn><mo>⋅</mo><mn>10</mn><mo>/</mo><mn>3600</mn><mo>=</mo><mn>27</mn><mo>,</mo><mn>9</mn><mtext> </mtext><mi>к</mi><mi>В</mi><mi>т</mi></mrow>
,
охл
R1
охл
Δt=(t-t)24,5-14,5=10°C.
Полученные преимущества обеспечиваются отличительными признаками 2,1 и 3.
Отличительный признак 2
Вытяжная камера снабжена дополнительным управляемым воздушным клапаном, установленным на выходе из основного вентиляторного блока, дополнительным выпускным патрубком с управляемым выходным утепленным воздушным клапаном, установленным на одной из боковых панелей вентиляторного блока, и дополнительным входным патрубком, размещенным между управляемым и дополнительным управляемым воздушными клапанами на одной из боковых панелей вытяжной камеры, управляемым входным утепленным воздушным клапаном и воздухоочистителем, размещенными в упомянутом дополнительном входном патрубке вытяжной камеры, а охладитель приточного воздуха выполнен в виде адиабатического увлажнителя вытяжного воздуха с подводящим водопроводом, которые размещены в вытяжной камере между управляемым воздушным клапаном и рекуператором.
Отличительный признак 3
При форсированном режиме охлаждения приточного воздуха приточно-вытяжная установка снабжена дополнительным адиабатическим увлажнителем воздуха, размещенным в рекуператоре на поддоне для сбора конденсата, с подводящим к нему водопроводом.
Повышение энергетической эффективности заявляемой установки в теплый период года по сравнению с установкой-прототипом определяется в следующей последовательности.
1. Определяется расходуемая мощность охладителем приточного воздуха и электродвигателями вентиляторов линий притока и вытяжки установки-прототипа.
<mrow><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup><mo>=</mo><msub><mi>N</mi><mrow><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub><mo>⋅</mo><msub><mi>N</mi><mrow><mi>у</mi><mo>.</mo><mi>п</mi><mi>р</mi></mrow></msub><mo>⋅</mo><msub><mi>N</mi><mrow><mi>у</mi><mo>.</mo><mi>в</mi><mi>в</mi><mi>ы</mi><mi>т</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mn>19</mn><mo>,</mo><mn>5</mn><mo>+</mo><mn>4</mn><mo>,</mo><mn>0</mn><mo>+</mo><mn>4</mn><mo>,</mo><mn>0</mn><mo>=</mo><mn>27</mn><mo>,</mo><mn>5</mn><mtext> </mtext><mi>к</mi><mi>В</mi><mi>т</mi></mrow>
2. Определяется расходуемая мощность охладителем приточного воздуха и электродвигателями вентиляторов линий притока и вытяжки заявляемой установки при использовании одного адиабатического увлажнителя:
- при использовании четырехкаскадного рекуператора:
<mrow><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>4</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup><mo>=</mo><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>з</mi><mi>а</mi><mi>я</mi><mi>в</mi><mi>л</mi></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msubsup><mo>⋅</mo><msub><mi>N</mi><mrow><mi>п</mi><mi>р</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>4</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub><mo>⋅</mo><msub><mi>N</mi><mrow><mi>в</mi><mi>ы</mi><mi>т</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>4</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub><mo>=</mo><mn>0</mn><mo>,</mo><mn>357</mn><mo>+</mo><mn>5</mn><mo>,</mo><mn>3</mn><mo>+</mo><mn>5</mn><mo>,</mo><mn>3</mn><mo>=</mo><mn>11</mn><mo>,</mo><mn>0</mn><mtext> </mtext><mi>к</mi><mi>В</mi><mi>т</mi></mrow>
;
- при использовании пятикаскадного рекуператора:
<mrow><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>5</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup><mo>=</mo><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>з</mi><mi>а</mi><mi>я</mi><mi>в</mi><mi>л</mi></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msubsup><mo>⋅</mo><msub><mi>N</mi><mrow><mi>п</mi><mi>р</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>5</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub><mo>⋅</mo><msub><mi>N</mi><mrow><mi>в</mi><mi>ы</mi><mi>т</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>5</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub><mo>=</mo><mn>0</mn><mo>,</mo><mn>357</mn><mo>+</mo><mn>5</mn><mo>,</mo><mn>7</mn><mo>+</mo><mn>5</mn><mo>,</mo><mn>7</mn><mo>=</mo><mn>11</mn><mo>,</mo><mn>6</mn><mtext> </mtext><mi>к</mi><mi>В</mi><mi>т</mi></mrow>
;
- при использовании шестикаскадного рекуператора:
<mrow><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>6</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup><mo>=</mo><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>з</mi><mi>а</mi><mi>я</mi><mi>в</mi><mi>л</mi></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msubsup><mo>⋅</mo><msub><mi>N</mi><mrow><mi>п</mi><mi>р</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>6</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub><mo>⋅</mo><msub><mi>N</mi><mrow><mi>в</mi><mi>ы</mi><mi>т</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>6</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub><mo>=</mo><mn>0</mn><mo>,</mo><mn>357</mn><mo>+</mo><mn>6</mn><mo>,</mo><mn>1</mn><mo>+</mo><mn>6</mn><mo>,</mo><mn>1</mn><mo>=</mo><mn>12</mn><mo>,</mo><mn>6</mn><mtext> </mtext><mi>к</mi><mi>В</mi><mi>т</mi></mrow>
.
3. Определяется повышение энергетической эффективности заявляемой установки в теплый период года по сравнению с установкой-прототипом:
- при использовании четырехкаскадного рекуператора:
<mrow><msub><mi>Ф</mi><mrow><mi>т</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>4</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mfrac><mrow><mi>Δ</mi><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo>−</mo><mn>4</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup></mrow><mrow><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mfrac><mrow><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup><mo>−</mo><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>4</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup></mrow><mrow><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mfrac><mrow><mn>27</mn><mo>,</mo><mn>5</mn><mo>−</mo><mn>11</mn><mo>,</mo><mn>0</mn></mrow><mrow><mn>27</mn><mo>,</mo><mn>5</mn></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mn>60</mn><mi>%</mi><mo>;</mo></mrow>
- при использовании пятикаскадного рекуператора:
<mrow><msub><mi>Ф</mi><mrow><mi>т</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>5</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mfrac><mrow><mi>Δ</mi><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo>−</mo><mn>5</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup></mrow><mrow><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mfrac><mrow><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup><mo>−</mo><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>5</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup></mrow><mrow><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mfrac><mrow><mn>27</mn><mo>,</mo><mn>5</mn><mo>−</mo><mn>11</mn><mo>,</mo><mn>6</mn></mrow><mrow><mn>27</mn><mo>,</mo><mn>5</mn></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mn>57</mn><mo>,</mo><mn>8</mn><mi>%</mi><mo>;</mo></mrow>
- при использовании шестикаскадного рекуператора:
<mrow><msub><mi>Ф</mi><mrow><mi>т</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>6</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mfrac><mrow><mi>Δ</mi><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo>−</mo><mn>6</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup></mrow><mrow><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mfrac><mrow><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup><mo>−</mo><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>6</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup></mrow><mrow><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mfrac><mrow><mn>27</mn><mo>,</mo><mn>5</mn><mo>−</mo><mn>12</mn><mo>,</mo><mn>6</mn></mrow><mrow><mn>27</mn><mo>,</mo><mn>5</mn></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mn>54</mn><mo>,</mo><mn>2</mn><mi>%</mi><mo>;</mo></mrow>
Технический результат, заключающийся в расширении функциональных возможностей заявляемой установки по сравнению с установкой-прототипом, обеспечивается за счет следующих преимуществ:
1. Установка благодаря выполнения рекуператора многокаскадным (четырехкаскадным, пятикаскадным и шестикаскадным) может работать в холодный период года в расширенном диапазоне отрицательных температур наружного воздуха, до (-40°C). Данное преимущество обеспечивается отличительным признаком 1.
<mrow><msubsup><mi>ϕ</mi><mrow><mi>о</mi><mi>п</mi><mi>т</mi></mrow><mrow><mi>с</mi><mi>р</mi></mrow></msubsup><mo>=</mo><mn>55</mn><mi>%</mi></mrow>
2. Установка обеспечивает в холодный период года нормативную подготовку приточного воздуха по относительной влажности φ, %, что позволяет подавать приточный воздух непосредственно в рабочую зону производственного помещения с обеспечением в ней микроклимата и устранением заболеваний верхних дыхательных путей у рабочих из-за низкой относительной влажности приточного воздуха, имевшей место при использовании установки-прототипа. Автоматическое поддержание среднего оптимального значения влагосодержания
в приточном воздухе и, как следствие, в рабочей зоне при изменении температуры наружного воздуха в холодный период года обеспечивает решение трех дополнительных проблем:
- устраняется образование статического электричества, разряды которого могут приводить к взрывам в помещениях категории Б по пожаро- и взрывобезопасности, например, в цехах шлифования фанеры и белого шлифования;
- устраняется образование трещин, расслоение и деформация высушенных пиломатериалов и готовых изделий из древесины;
- снижается распространение пыли в воздухе рабочей зоны, улучшается ее осаждаемость. Указанные преимущества обеспечиваются отличительным признаком 4.
3. Установка обеспечивает в холодный период года два рециркуляционных режима с подмесом в рециркулируемый воздух различного количества свежего наружного воздуха (30%, 70%) с донагревом смеси воздуха в воздухонагревателе до требуемой температуры. Данное преимущество обеспечивается отличительным признаком 5.
4. Установка обеспечивает варианты подачи наружного воздуха в приточную камеру в холодный период года (режим размораживания обледеневших пластин теплообменных кассет) и в теплый период года (режим прямой подачи), минуя многокаскадный рекуператор, что позволяет выполнять многокаскадные рекуператоры без байпасной линии и без байпасных клапанов. Это обеспечивает уменьшение габаритов и стоимости рекуператоров, и, как следствие, заявляемой установки.
Режим размораживания обледеневших пластин теплообменных кассет обеспечивается отличительным признаком 6 и удалением вытяжного теплого воздуха через рекуператор 8. Установка обеспечивает режим прямой подачи наружного воздуха в приточную камеру и прямого выброса вытяжного воздуха из производственного помещения в атмосферу, минуя рекуператор.
Режим применяется:
- при тушении пожара в производственном помещении и ликвидации его последствий в любое время года;
1
уд
- при условии t<t в летний период года для эффективного охлаждения воздушной среды помещения.
Режим обеспечивается отличительными признаками 6 и 7.
6. Установка обеспечивает форсированный режим охлаждения приточного воздуха, применяемый для охлаждения воздушной среды помещений ЦОД (центры обработки данных) и горячих цехов. Режим обеспечивается отличительными признаками 3 и 7.
При форсированном режиме охлаждения приточного воздуха:
- работают два адиабатических увлажнителя, установленных в линии вытяжки рекуператора;
1
уд
- наружный, более холодный, чем удаляемый из помещения воздух (при t<t), подается через дополнительный входной патрубок вытяжной камеры дополнительным вентилятором в линию вытяжки рекуператора;
- вытяжной воздух из помещения выбрасывается в атмосферу основным вентилятором вытяжной камеры через дополнительный выпускной патрубок вытяжной камеры при закрытом дополнительном воздушном клапане, размещенном на выходе из основного вентиляторного блока;
- наружный воздух подается вентилятором приточной камеры через охлажденный рекуператор и в охлажденном виде через линию притока поступает в помещение.
уд
1
уд
1
<mrow><msubsup><mi>Φ</mi><mrow><mi>R</mi><mi>Σ</mi></mrow><mi>с</mi></msubsup></mrow>
7. Установка позволяет эффективно охлаждать вытяжной и приточный воздух даже при условии t=t, с использованием полной энергетической эффективности рекуператора
, % (где t - температура удаляемого из помещения воздуха, °C; t - температура наружного воздуха, °C). Преимущество обеспечивается отличительным признаком 8, т.е. размещением основного адиабатического увлажнителя в вытяжной камере между управляемым воздушным клапаном и рекуператором, в отличие от агрегата Hoval Adia Vent, в котором увлажнитель размещен между пластинчатыми теплообменниками.
1
уд
RΣ(6)
<mrow><msubsup><mi>t</mi><mrow><mi>у</mi><mi>д</mi></mrow><mrow><mi>у</mi><mi>в</mi></mrow></msubsup><mo>=</mo><msub><mi>t</mi><mrow><mi>у</mi><mi>д</mi></mrow></msub><mo>−</mo><mi>Δ</mi><mi>t</mi><mo>=</mo><mn>26</mn><mo>−</mo><mn>6</mn><mo>=</mo><msup><mrow><mn>20</mn></mrow><mi>о</mi></msup><mi>C</mi></mrow>
Пример: t=26°C, t=26°C, Ф=98,4%. Температура на выходе из рекуператора линии притока при
<mrow><msub><mi>t</mi><mrow><mi>R</mi><mn>1</mn></mrow></msub><mo>=</mo><msub><mi>t</mi><mn>1</mn></msub><mo>+</mo><msub><mi>Φ</mi><mrow><mi>R</mi><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>6</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub><mo>⋅</mo><msup><mrow><mn>10</mn></mrow><mrow><mo>−</mo><mn>2</mn></mrow></msup><mrow><mo>(</mo><mrow><msubsup><mi>t</mi><mrow><mi>у</mi><mi>д</mi></mrow><mrow><mi>у</mi><mi>в</mi></mrow></msubsup><mo>−</mo><msub><mi>t</mi><mn>1</mn></msub></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mn>26</mn><mo>+</mo><mn>98</mn><mo>,</mo><mn>4</mn><mo>⋅</mo><msup><mrow><mn>10</mn></mrow><mrow><mo>−</mo><mn>2</mn></mrow></msup><mo stretchy="false">(</mo><mn>20</mn><mo>−</mo><mn>26</mn><mo stretchy="false">)</mo><mo>=</mo><mn>20</mn><mo>,</mo><msup><mn>1</mn><mi>o</mi></msup><mi>C</mi></mrow>
.
вх
уд
1
R1
Размещение адиабатического увлажнителя на входе в рекуператор обеспечило при Δt=t-t=0 уменьшение температуры на выходе из рекуператора t по сравнению с температурой наружного воздуха на
охл
1
R1
Δt=(t-t)=(26-20,l)=5,9°C.
8. Установка позволяет осуществлять выброс загрязненного воздуха из вытяжной камеры и забор чистого наружного воздуха в приточную камеру без подключения к входному патрубку приточной камеры и к выпускному патрубку вытяжной камеры длинных воздуховодов, разводящих всасывающее и выпускное отверстие в разные стороны. Полученное преимущество обеспечивается отличительным признаком 8.
Ниже приводятся отличительные признаки, обеспечивающие выполнение пяти перечисленных преимуществ установки по разделу расширения функциональных возможностей установки.
Отличительный признак 4.
При влажностной обработке приточного воздуха приточная камера снабжена адиабатическим увлажнителем приточного воздуха с подводящим водопроводом, размещенными за воздухонагревателем.
Отличительный признак 5.
При смешении наружного воздуха с вытяжным в пропорциях 30% и 70%, соответственно, вытяжная камера оборудована дополнительным вентиляторным блоком с частотным преобразователем, размещенным на выходе из рекуператора.
Отличительный признак 6
Приточная камера снабжена дополнительным входным патрубком с воздухоочистителем, размещенными на одной из боковых панелей камеры смешения воздуха, а байпасный клапан установлен в дополнительном входном патрубке приточной камеры на входе перед воздухоочистителем и выполнен утепленным.
Отличительный признак 7
Вытяжная камера снабжена дополнительным управляемым воздушным клапаном, установленным на выходе из основного вентиляторного блока, дополнительным выпускным патрубком с управляемым выходным утепленным воздушным клапаном, установленным на одной из боковых панелей вентиляторного блока, и дополнительным входным патрубком, размещенным между управляемым и дополнительным управляемым воздушными клапанами на одной из боковых панелей вытяжной камеры, управляемым входным утепленным воздушным клапаном и воздухоочистителем, размещенными в упомянутом дополнительном входном патрубке вытяжной камеры.
Отличительный признак 8
Выпускной патрубок вытяжной камеры размещен над входным патрубком приточной камеры.
1
уд
Эффективность применения режима косвенного адиабатического охлаждения приточного воздуха с забором атмосферного воздуха в качестве удаляемого и работе двух адиабатических увлажнителей можно проследить на следующем примере t=26°C, горячий цех, t=35°C, рекуператор четырехкаскадный. Температура на выходе из четырехкаскадного рекуператора в линии притока при двух адиабатических увлажнителях рассчитывается по формуле
<mrow><msub><mi>t</mi><mrow><mi>R</mi><mn>1</mn></mrow></msub><mo>=</mo><msub><mi>t</mi><mn>1</mn></msub><mo>+</mo><mo stretchy="false">(</mo><msub><mi>Φ</mi><mrow><mi>R</mi><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>4</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub><mo>+</mo><msub><mi>Φ</mi><mrow><mi>R</mi><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>2</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub><mo stretchy="false">)</mo><mo>⋅</mo><msup><mrow><mn>10</mn></mrow><mrow><mo>−</mo><mn>2</mn></mrow></msup><mrow><mo>(</mo><mrow><msubsup><mi>t</mi><mn>1</mn><mrow><mi>у</mi><mi>в</mi></mrow></msubsup><mo>−</mo><msub><mi>t</mi><mn>1</mn></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
,
RΣ(4)
RΣ(4)
RΣ(2)
RΣ(2)
<mrow><msubsup><mi>t</mi><mn>1</mn><mrow><mi>у</mi><mi>в</mi></mrow></msubsup></mrow>
где Ф - суммарная энергетическая эффективность четырехкаскадного рекуператора, %; Ф=93,75%; Ф - суммарная энергетическая эффективность двухкаскадного рекуператора, размещенного после дополнительного адиабатического увлажнителя воздуха, %, Ф=75%;
- температура увлажненного наружного воздуха, °C
<mrow><msubsup><mi>t</mi><mn>1</mn><mrow><mi>у</mi><mi>в</mi></mrow></msubsup><mo>=</mo><msub><mi>t</mi><mn>1</mn></msub><mo>−</mo><mi>Δ</mi><msub><mi>t</mi><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mn>26</mn><mo>−</mo><mn>6</mn><mo>=</mo><msup><mrow><mn>20</mn></mrow><mi>о</mi></msup><mi>C</mi></mrow>
,
охл
где Δt=6 - понижение температуры воздуха при его адиабатическом увлажнении, °C.
При указанных данных температура воздуха на выходе из четырехкаскадного рекуператора в линии притока составит
R1
-2
t=26+(93,75+75)·10(20-26)=15,9°C
Охлаждение наружного воздуха в многокаскадных рекуператорах с двумя адиабатическими увлажнителями составит:
- для четырехкаскадного рекуператора
охлΣ
-2
Δt=(93,75+75)·10Δt=1,687·6=10,1°C,
- для пятикаскадного рекуператора
охлΣ
-2
Δt=(96,8+75)·10Δt=1,718·6=10,3°C,
- для шестикаскадного рекуператора
охлΣ
-2
Δt=(98,4+75)·10Δt=1,86·6=11,1°C.
охл
Повышение энергетической эффективности заявляемой установки в теплый период года при форсированном режиме охлаждения приточного воздуха (Δt=10°C) определялось в следующей последовательности.
охл
1. Определяется расходуемая мощность на форсированное охлаждение приточного воздуха при Δt=10°C в установке-прототипе по формуле
<mrow><mi>Δ</mi><msubsup><mi>N</mi><mrow><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup><mo>=</mo><msub><mi>G</mi><mi>с</mi></msub><msub><mi>C</mi><mrow><mi>р</mi><mo>.</mo><mi>с</mi></mrow></msub><mi>Δ</mi><msub><mi>t</mi><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msub><mo>/</mo><mn>3600</mn><mo>=</mo><mn>10000</mn><mo>⋅</mo><mn>1</mn><mo>,</mo><mn>005</mn><mo>⋅</mo><mn>10</mn><mo>/</mo><mn>3600</mn><mo>=</mo><mn>27</mn><mo>,</mo><mn>9</mn><mtext> кВт</mtext></mrow>
.
2. Определяется суммарная расходуемая мощность в установке-прототипе на охлаждение приточного воздуха и электродвигателями вентиляторов линий притока и вытяжки установки-прототипа
<mrow><msubsup><mi>N</mi><mrow><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup><mo>=</mo><msubsup><mi>N</mi><mrow><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup><mo>+</mo><msub><mi>N</mi><mrow><mi>у</mi><mi>п</mi><mi>р</mi></mrow></msub><mo>+</mo><msub><mi>N</mi><mrow><mi>у</mi><mi>в</mi><mi>ы</mi><mi>т</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mn>27</mn><mo>,</mo><mn>9</mn><mo>+</mo><mn>4</mn><mo>,</mo><mn>0</mn><mo>+</mo><mn>4</mn><mo>,</mo><mn>0</mn><mo>=</mo><mn>35</mn><mo>,</mo><mn>9</mn><mtext> кВт</mtext></mrow>
.
3. Определяется суммарная расходуемая мощность в заявляемой установке на охлаждение приточного воздуха и электродвигателями вентиляторов:
- при использовании четырехкаскадного рекуператора:
<mrow><msubsup><mi>N</mi><mrow><mo stretchy="false">(</mo><mn>4</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup><mo>=</mo><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>з</mi><mi>а</mi><mi>я</mi><mi>в</mi><mi>л</mi></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>2</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msubsup><mo>+</mo><msub><mi>N</mi><mrow><mi>у</mi><mi>п</mi><mi>р</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>4</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub><mo>+</mo><msub><mi>N</mi><mrow><mi>у</mi><mi>в</mi><mi>ы</mi><mi>т</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>4</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub><mo>=</mo><mn>0</mn><mo>,</mo><mn>714</mn><mo>+</mo><mn>5</mn><mo>,</mo><mn>3</mn><mo>+</mo><mn>5</mn><mo>,</mo><mn>3</mn><mo>=</mo><mn>11</mn><mo>,</mo><mn>3</mn><mtext> кВт</mtext></mrow>
;
- при использовании пятикаскадного рекуператора:
<mrow><msubsup><mi>N</mi><mrow><mo stretchy="false">(</mo><mn>5</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup><mo>=</mo><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>з</mi><mi>а</mi><mi>я</mi><mi>в</mi><mi>л</mi></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>2</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msubsup><mo>+</mo><msub><mi>N</mi><mrow><mi>у</mi><mi>п</mi><mi>р</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>5</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub><mo>+</mo><msub><mi>N</mi><mrow><mi>у</mi><mi>в</mi><mi>ы</mi><mi>т</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>5</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub><mo>=</mo><mn>0</mn><mo>,</mo><mn>714</mn><mo>+</mo><mn>5</mn><mo>,</mo><mn>7</mn><mo>+</mo><mn>5</mn><mo>,</mo><mn>7</mn><mo>=</mo><mn>12</mn><mo>,</mo><mn>1</mn><mtext> кВт</mtext></mrow>
;
- при использовании шестикаскадного рекуператора:
<mrow><msubsup><mi>N</mi><mrow><mo stretchy="false">(</mo><mn>6</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup><mo>=</mo><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>з</mi><mi>а</mi><mi>я</mi><mi>в</mi><mi>л</mi></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>2</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msubsup><mo>+</mo><msub><mi>N</mi><mrow><mi>у</mi><mi>п</mi><mi>р</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>6</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub><mo>+</mo><msub><mi>N</mi><mrow><mi>у</mi><mi>в</mi><mi>ы</mi><mi>т</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>6</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub><mo>=</mo><mn>0</mn><mo>,</mo><mn>714</mn><mo>+</mo><mn>6</mn><mo>,</mo><mn>1</mn><mo>+</mo><mn>6</mn><mo>,</mo><mn>1</mn><mo>=</mo><mn>12</mn><mo>,</mo><mn>9</mn><mtext> кВт</mtext></mrow>
.
4. Определяется повышение энергетической эффективности заявляемой установки по сравнению с установкой-прототипом при режиме форсированного охлаждения приточного воздуха:
- при использовании четырехкаскадного рекуператора:
<mrow><msubsup><mi>Φ</mi><mrow><mi>т</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>4</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mfrac><mrow><mi>Δ</mi><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo>−</mo><mn>4</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup></mrow><mrow><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mfrac><mrow><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup><mo>−</mo><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>4</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup></mrow><mrow><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mfrac><mrow><mn>35</mn><mo>,</mo><mn>9</mn><mo>−</mo><mn>11</mn><mo>,</mo><mn>3</mn></mrow><mrow><mn>35</mn><mo>,</mo><mn>9</mn></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mn>68</mn><mo>,</mo><mn>5</mn><mi>%</mi></mrow>
;
- при использовании пятикаскадного рекуператора:
<mrow><msubsup><mi>Φ</mi><mrow><mi>т</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>5</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mfrac><mrow><mi>Δ</mi><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo>−</mo><mn>5</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup></mrow><mrow><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mfrac><mrow><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup><mo>−</mo><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>5</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup></mrow><mrow><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mfrac><mrow><mn>35</mn><mo>,</mo><mn>9</mn><mo>−</mo><mn>12</mn><mo>,</mo><mn>1</mn></mrow><mrow><mn>35</mn><mo>,</mo><mn>9</mn></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mn>66</mn><mo>,</mo><mn>3</mn><mi>%</mi></mrow>
;
- при использовании шестикаскадного рекуператора:
<mrow><msubsup><mi>Φ</mi><mrow><mi>т</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>6</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mfrac><mrow><mi>Δ</mi><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo>−</mo><mn>6</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup></mrow><mrow><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mfrac><mrow><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup><mo>−</mo><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>6</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup></mrow><mrow><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>Σ</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mfrac><mrow><mn>35</mn><mo>,</mo><mn>9</mn><mo>−</mo><mn>12</mn><mo>,</mo><mn>9</mn></mrow><mrow><mn>35</mn><mo>,</mo><mn>9</mn></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mn>64</mn><mi>%</mi></mrow>
.
Конструкция заявляемой приточно-вытяжной установки с рекуперацией теплоты удаляемого воздуха и косвенным адиабатическим охлаждением приточного воздуха проиллюстрирована чертежами на фиг.1-17.
На фиг.1 представлена вертикальная проекция приточно-вытяжной установки с четырехкаскадным рекуператором; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 - вертикальная проекция приточно-вытяжной установки с пятикаскадным рекуператором; на фиг.4 - вид В на фиг.3; на фиг.5 - вертикальная проекция приточно-вытяжной установки с шестикаскадным рекуператором; на фиг.6 - вид С на фиг.5: на фиг.7 - вертикальная проекция приточно-вытяжной установки без рекуператора, управляемого рециркуляционного воздушного клапана и вертикальной поперечной перегородки; на фиг.8 - разрез Д-Д шестикаскадного рекуператора (на фиг.9); на фиг.9 - вид Д на фиг.8; на фиг.10 - разрез А-А на фиг.2; на фиг.11 - разрез В-В на фиг.4; на фиг.12 - разрез С-С на фиг.6; на фиг.13 - общий вид пластинчатого теплообменника со съемной теплообменной кассетой; на фиг.14 - разрез Г-Г (на фиг.2, 6); на фиг.15 -разрез З-З (на фиг.4); на фиг.16 - разрез Ж-Ж (на фиг.2, 6); на фиг.17 - разрез И-И (на фиг.4).
Сервисные люки на приточно-вытяжной установке на фиг.1-7, 10-12 условно не показаны и не обозначены.
На фиг.10, 11, 12 стрелками обозначены
Установка содержит напольную 1 и потолочную 2 панели, приточную 3 и вытяжную 4 камеры, разделенные между собой горизонтальной промежуточной перегородкой 5 с основным 6 и дополнительным 7 окнами (фиг.7). В основное окно 6 горизонтальной промежуточной перегородки 5 встроен многокаскадный рекуператор 8 (фиг.10, 11, 12), состоящий из диагонально установленных перекрестноточных пластинчатых теплообменников 9, а в дополнительное окно 7 встроен управляемый рециркуляционный воздушный клапан 10. Приточная камера 3 (фиг.10, 11, 12) содержит входной патрубок 11, управляемый входной утепленный воздушный клапан 12, воздухоочиститель 13, камеру смешения воздуха 14 с управляемым воздушным клапаном 15 на входе, блок воздухонагревателя 16 с управляемым байпасным клапаном 17, вентиляторный блок 18 и выпускной патрубок 19.
Вытяжная камера 4 (фиг.10, 11, 12) содержит входной патрубок 20, воздухоочиститель 21, вентиляторный блок 22, управляемый воздушный клапан 23, установленный на входе в рекуператор 8, выпускной патрубок 24.
Рекуператор 8 (фиг.8-12) содержит корпус 37, включающий боковые 38 и торцевые 39 стенки, днище 40, поддон для сбора конденсата 41, сливной штуцер 42 и сифон 43. Рекуператор 8 может быть выполнен четырехкаскадным  (фиг.10), пятикаскадным (фиг.11) и шестикаскадным (фиг.12) и состоящим из последовательно соединенных ребрами пластинчатых теплообменников 9, которые размещены в корпусе 37 рекуператора 8 двумя вертикальными рядами 44, разделенными вертикальной перегородкой 45, которая герметично соединена с боковыми ребрами 46 теплообменников 9, размещенных по обе стороны от вертикальной перегородки 45. При этом наружные боковые ребра 46 вертикальных рядов 44 теплообменников герметично соединены с боковыми стенками 38 корпуса 37 рекуператора, торцы 47 (фиг.13) теплообменников 9 соединены с торцевыми стенками 39 (фиг.9) корпуса 37 рекуператора с образованием внутренних 48 и внешних 49 воздушных каналов между теплообменниками 9 каждого вертикального ряда 44 (фиг.10, 11, 12).
Нижние теплообменники соединены замыкающим звеном 50, которое в зависимости от числа каскадов рекуператора выполнено:
- в виде замыкающей пластины (в четырех и шестикаскадных рекуператорах) (фиг.10, 12);
- в виде замыкающего диагонально установленного пластинчатого теплообменника (в пятикаскадных рекуператорах) (фиг.11).
Замыкающее звено (замыкающая пластина и замыкающий пластинчатый теплообменник) совместно с днищем корпуса рекуператора образуют воздушные каналы 51 и 52 (фиг.10, 11, 12), соединяющие ряды 4 теплообменников 9 в линиях вытяжки и притока воздуха.
Кроме этого напольная панель 1 приточно-вытяжной установки снабжена монтажным окном 53 (фиг.7), размещенным соосно с основным окном 6 в горизонтальной промежуточной перегородке 5. Верхняя половина 54 верхних теплообменников (фиг.9) выполнена выступающей за пределы фланцев 55 корпуса 37 рекуператора и встроена через монтажное окно 53 (фиг.7) в напольной панели 1 (фиг.7) приточно-вытяжной установки в приточную камеру 3 с герметичным присоединением фланцев 55 (фиг.8, 9) корпуса 37 рекуператора 8 к наполной панели 1 (фиг.7) и свободных торцев 56 верхних теплообменников (фиг.8, 9) к боковым стенкам 57 приточной камеры 3 (фиг.7). Рекуператор 8 встроен верхними ребрами 58 верхних теплообменников (фиг.8) в основное окно 6 в горизонтальной промежуточной перегородке 5 (фиг.7). Вытяжная камера 4 снабжена вертикальной поперечной перегородкой 59 (фиг.10, 11, 12), которая размещена в основном окне 6 горизонтальной промежуточной перегородки 5, жестко установлена на вертикальной перегородке 45 корпуса 37 рекуператора и герметично присоединена к потолочной панели 2 приточно-вытяжной установки с образованием индивидуальных воздушных каналов 60 и 61, соединяющих верхние теплообменники с камерами 3 и 4 приточно-вытяжной установки. Воздушный канал 60 в зависимости от числа каскадов в рекуператоре 8 имеет следующее назначение:
- при использовании четырех и шестикаскадных рекуператоров (фиг.10, 12) является входным в рекуператор 8 каналом вытяжного воздуха:
- при использовании пятикаскадных рекуператоров (фиг.11) является выходным из рекуператора 8 каналом приточного воздуха. Воздушный канал 61 независимо от числа каскадов рекуператора 8 является выходным из рекуператора 8 воздушным каналом для вытяжного воздуха (фиг.10, 11, 12).
Охладитель приточного воздуха выполнен в виде адиабатического увлажнителя вытяжного воздуха 62 с подводящим водопроводом 63 (фиг.10, 11, 12), которые размещены в вытяжной камере 4 между управляемым воздушным клапаном 23 и рекуператором 8, а выпускной патрубок 24 вытяжной камеры 4 размещен над входным патрубком 11 приточной камеры 3 (фиг.10, 11, 12).
Пластинчатые теплообменники 9 рекуператора 8 (фиг.13) выполнены из корпуса 64 и съемной теплообменной кассеты 65, пластины 66 которой изготовлены из алюминия. Вертикальная перегородка 45 корпуса 37 рекуператора 8 и вертикальная поперечная перегородка 59 вытяжной камеры 4 (фиг.10, 11, 12) выполнены теплоизолирующими с двойной стенкой, а боковые стенки 38 и днище корпуса 37 рекуператора снабжены сервисными люками 68, 69.
При выполнении рекуператора четырехкаскадным (фиг.10) и шестикаскадным (фиг.12) замыкающее звено 50 выполнено в виде пластины, которая жестко соединена с нижними ребрами 70 нижних теплообменников, а ее торцы герметично соединены с торцевыми стенками 39 (фиг.9) корпуса 37 рекуператора. Под замыкающим звеном 50 (замыкающей пластиной) нижних теплообменников (фиг.10, 12) с промежутком от него размещено днище 40 корпуса 37 рекуператора (фиг.10, 12) с образованием воздушных каналов 51 и 52, соединяющих вертикальные ряды 44 теплообменников 9 в линиях вытяжки и притока.
При выполнении рекуператора 8 четырехкаскадным (фиг.10) замыкающее звено 50 нижних теплообменников выполнено с окном 71, в которое встроен съемный поддон для сбора конденсата 41, жестко связанный с сервисным люком 69 днища 40 стойками 72, а сливной штуцер 42, установленный на поддоне для сбора конденсата 41, выполнен с транзитным проходом через сервисный люк 69 днища 40 корпуса 37 рекуператора 8, под которым установлен сифон 43.
При изготовлении рекуператора пятикаскадным (фиг.11) замыкающее звено выполнено в виде замыкающего диагонально установленного пластинчатого теплообменника 50, который герметично присоединен через транзитные воздушные каналы 73 к нижним теплообменникам рекуператора 8 с жесткой установкой его нижнего ребра 74 на днище 40 корпуса рекуператора, а поддон для сбора конденсата 41 размещен в воздушном канале 51, соединяющем вертикальные ряды 44 теплообменников линии вытяжки воздуха.
При изготовлении рекуператора пятикаскадным и шестикаскадным (фиг.11, 12) поддон для сбора конденсата 41 в рекуператоре 8 встроен в сервисный люк 69, размещенный в днище 40 корпуса 37 рекуператора.
При влажностной обработке приточного воздуха, которая необходима для подачи приточного воздуха непосредственно в рабочую зону производственного помещения, приточная камера 3 снабжена адиабатическим увлажнителем приточного воздуха 76 с подводящим водопроводом 63, размещенными за воздухонагревателем 16 (фиг.10, 11, 12).
2
пр
пр
1
Адиабатический увлажнитель воздуха 76 повышает относительную влажность нагретого воздуха с φ до нормируемого значения для приточного воздуха φ. Для поддержания нормируемого значения относительной влажности приточного воздуха φ при изменении температуры наружного воздуха t, °C, приточная камера 4 снабжена системой автоматического управления (САУ) производительностью увлажнителя с датчиком влажности воздуха, которая на фиг.1-17 позициями не обозначена.
При смешении наружного воздуха с вытяжным в различных пропорциях, что необходимо при обеспечении рециркуляционных режимов, вытяжная камера 4 оборудована дополнительным вентиляторным блоком 25 с частотным преобразователем, размещенным на выходе из рекуператора 8.
Для обеспечения размораживания обледеневших пластин 66 теплообменных кассет 65 рекуператора 8 в холодный период года приточная камера 3 снабжена дополнительным входным патрубком 33, размещенным на одной из боковых панелей 36 камеры смешения воздуха 14, управляемым байпасным утепленным воздушным клапаном 34 и воздухоочистителем 35, размещенными в упомянутом дополнительном входном патрубке 33 приточной камеры 3.
Байпасный клапан 34 сблокирован с датчиком перепада давления, установленным в линии вытяжки рекуператора 8 (на фиг.1-17 не показан), который имеет два контакта (верхний и нижний). Верхний контакт датчика перепада давления настроен на критический перепад давлений в вытяжной линии рекуператора, при замыкании которого байпасный клапан 34 открывается. При замыкании нижнего контакта в датчике перепада давлений байпасный клапан 34 закрывается.
Для обеспечения прямого выброса удаляемого из помещения воздуха, минуя многокаскадный рекуператор 8, вытяжная камера 4 снабжена дополнительным управляемым воздушным клапаном 26, установленным на выходе из основного вентиляторного блока 22, и дополнительным выпускным патрубком 31 с управляемым выходным утепленным воздушным клапаном 32.
1
уд
Для обеспечения форсированного охлаждения приточного воздуха приточно-вытяжная установка снабжена дополнительным адиабатическим увлажнителем вытяжного воздуха 75, размещенным в рекуператоре 8 на поддоне для сбора конденсата 41, и подводящим к нему водопроводом 63, а вытяжная камера 4 снабжена дополнительным входным патрубком 27, размещенным между управляемым 23 и дополнительным управляемым 26 воздушными клапанами на одной из боковых панелей 28 вытяжной камеры 4, управляемым входным утепленным воздушным клапаном 29 и воздухоочистителем 30, размещенными в упомянутом дополнительном входном патрубке 27 вытяжной камеры 4. Дополнительный входной патрубок 27 вытяжной камеры 4 позволяет подавать в линию вытяжки рекуператора 8 при условии t<t более холодный наружный, чем удаляемый из помещения воздух, что обеспечивает охлаждение рекуператора 8.
Линия притока воздуха в установке может быть образована:
- через входной патрубок 11 приточной камеры 3 и многокаскадный рекуператор 8;
- минуя многокаскадный рекуператор 8, через дополнительный входной патрубок 33 приточной камеры 3.
Линия вытяжки удаляемого из помещения воздуха в установке может быть образована:
- через входной патрубок 20 вытяжной камеры 4 и многокаскадный рекуператор 8;
- минуя многокаскадный рекуператор 8 через входной патрубок 20 вытяжной камеры 4 и дополнительный выпускной патрубок 31 вытяжной камеры 4.
В установке при закрытом дополнительном управляемом воздушном клапане 26 могут быть образованы одновременно две линии вытяжки;
- удаляемого из помещения воздуха через входной патрубок 20 вытяжной камеры 4 и дополнительный выпускной патрубок 31 вытяжной камеры 4;
- наружного воздуха через дополнительный входной патрубок 27 вытяжной камеры и многокаскадный рекуператор 8.
Заявляемая приточно-вытяжная установка имеет 9 режимов работы и режим ожидания, которые выведены на кнопочный пульт управления (позициями не обозначен).
Состояние оборудования (включено, выключено), входящего в состав приточно-вытяжной установки (вентиляторов, воздушных клапанов, воздухонагревателя и адиабатических увлажнителей вытяжного и приточного воздуха) для применяемых режимов установки, отражено в табл.2.
Режимы холодного периода года
Режим 1. Основной режим вентиляции с пропусканием 100% вытяжного и 100% наружного воздуха через рекуператор 8 с донагревом приточного воздуха в воздухонагревателе 16 до требуемой температуры.
Режим 2. Рециркуляционный режим со 100% рециркуляцией нагретого в воздухонагревателе 16 вытяжного воздуха в производственное помещение.
Режим 3. Рециркуляционный режим с подмесом 30% свежего наружного воздуха в рециркулируемый воздух с донагревом смеси воздуха в воздухонагревателе 16 до требуемой температуры.
Режим 4. Рециркуляционный режим с подмесом 70% свежего наружного воздуха в рециркулируемый воздух с донагревом смеси воздуха в воздухонагревателе 16 до требуемой температуры.
Режим 5. Режим размораживания наледи на пластинах 66 теплообменных кассет 65.
Режимы теплого периода года
уд
1
Режим 6. Режим косвенного адиабатического охлаждения приточного воздуха с забором удаляемого воздуха из производственного помещения (t<t) и работе двух адиабатических увлажнителей.
уд
1
Режим 7. Режим косвенного адиабатического охлаждения приточного воздуха с забором наружного воздуха в качестве удаляемого (t<t) и работе одного адиабатического увлажнителя.
уд
1
Режим 8. Режим косвенного адиабатического охлаждения приточного воздуха с забором наружного воздуха в качестве удаляемого (t<t) и работе двух адиабатических увлажнителей.
Режим 9. Режим прямой подачи наружного воздуха в производственное помещение и прямого выброса вытяжного воздуха в атмосферу без пропускания вытяжного и наружного воздуха через рекуператор 8 при ликвидации последствий пожара в производственном помещении.
Режим 10. Режим ожидания.
Режимы 1-10 осуществляются при круглосуточной работе заявляемой прямоточно-вытяжной установки.
Управление режимами 1-10 осуществляется от микропроцессора, который на фиг.1-17 не обозначен.
2
2
пр
пом
Установка в режиме 1 работает следующим образом. Удаляемый вентиляторным блоком 22 вытяжной камеры 4 воздух из производственного помещения поступает через входной патрубок 20, воздухоочиститель 21, открытые воздушные клапаны 26, 23 и входной воздушный канал 60 в рекуператор 8, который рекуперирует пластинами 66 теплообменников 9 теплоту удаляемого воздуха и отдает ее холодному наружному воздуху. Вытяжной воздух после выхода из рекуператора 8 проходит через выходной воздушный канал 61 и через выпускной патрубок 24 вытяжной камеры 4 выбрасывается в атмосферу. Наружный воздух поступает в приточную камеру 3 через входной патрубок 11, открытый утепленный входной воздушный клапан 12, воздухоочиститель 13 и далее в рекуператор 8. После выхода из рекуператора 8 приточный воздух проходит через открытый воздушный клапан 15, камеру смешения 14 к воздухонагревателю 16, в котором нагревается до требуемой температуры t, °C с помощью температурного датчика (на фиг. не обозначен), установленного за воздухонагревателем 16. Затем в адиабатическом увлажнителе 76 происходит увлажнение нагретого воздуха с относительной влажностью φ (после воздухонагревателя) до φ для приточного воздуха, равной относительной влажности воздушной среды помещения φ, с помощью датчика влажности воздуха (на фиг. не обозначен), устанавливаемого за адиабатическим увлажнителем 76. После этого приточный воздух вентиляторным блоком 18 приточной камеры 3 подается через выпускной патрубок 19 приточной камеры 3 в воздухораспределитель (на фиг. отсутствует), установленный в производственном помещении.
Маршрут вытяжного и наружного воздуха в линиях вытяжки и притока в режиме 1 обозначен позициями оборудования приточно-вытяжной установки
Линия вытяжки (Режим 1)
выт
G=100%
Линия притока (Режим 1)
пр
G=100%
Режим 1 может применяться в заявленной приточно-вытяжной установке независимо от числа каскадов рекуператора.
2
Температуру нагревания воздуха t в воздухонагревателе определяют из условия
<mrow><msub><mi>t</mi><mn>2</mn></msub><mo>=</mo><msub><mrow><mrow><mo>[</mo><mrow><msubsup><mi>t</mi><mrow><mi>р</mi><mo>.</mo><mi>з</mi></mrow><mrow><mi>х</mi><mi>о</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup></mrow><mo>]</mo></mrow></mrow><mrow><mi>min</mi></mrow></msub><mo>+</mo><mi>Δ</mi><msub><mi>t</mi><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow></msub></mrow>
,
<mrow><msub><mrow><mrow><mo>[</mo><mrow><msubsup><mi>t</mi><mrow><mi>р</mi><mo>.</mo><mi>з</mi></mrow><mrow><mi>х</mi><mi>о</mi><mi>л</mi></mrow></msubsup></mrow><mo>]</mo></mrow></mrow><mrow><mi>min</mi></mrow></msub></mrow>
охл
где
- минимально допускаемая температура в рабочей зоне производственного помещения для работ соответствующей категории тяжести, определяемой по СНиП Отопление. Вентиляция. Кондиционирование воздуха. 2003 г.; Δt=6°C.
Установка в режиме 2 работает следующим образом. Включается на 100%-ную производительность один вентиляторный блок 22 вытяжной камеры 4. При закрытых воздушных клапанах 15 и 23 и открытых воздушном клапане 26 и рециркуляционном воздушном клапане 10 удаляемый воздух из производственного помещения подается вентиляторным блоком 22 через входной патрубок 20 вытяжной камеры 4, воздухоочиститель 21 и камеру смешения 14 к воздухонагревателю 16 приточной камеры 3, после которого в нагретом состоянии через выпускной патрубок 19 приточной камеры 3 поступает в производственное помещение. Режим 2 применяется в ночное время в нерабочую смену при низких отрицательных температурах наружного воздуха для подготовки воздуха помещения к дневной рабочей смене. После нагревания воздуха помещения до температуры, равной верхней границе температурной установки, на температурном датчике (позициями не обозначен) блок вентилятора 22 выключается, а рециркуляционный воздушный клапан 10 закрывается и приточно-вытяжная установка переходит в режим ожидания (режим 10). После падения температуры воздуха помещения до нижней границы температурной уставки температурного датчика режим 2 автоматически возобновляется. В режиме 2 рециркуляционный воздух после нагревания не увлажняется, так как инфильтрируемый в помещение через охлаждающие конструкции холодный воздух имеет более высокую относительную влажность, чем требуемая, а рециркуляция с нагревом носит периодический характер.
Маршрут вытяжного воздуха в линии вытяжки-рециркуляции в режиме 2 обозначен позициями оборудования приточно-вытяжной установки.
Линия вытяжки-рециркуляции (режим 2)
выт
G=100%
Установка в режиме 3 работает следующим образом. Включаются три вентиляторных блока 18, 22 со 100%-ной производительностью и блок 25 с 30%-ной производительностью. Удаляемый вентиляторным блоком 22 вытяжной камеры 4 воздух из производственного помещения поступает через входной патрубок 20, воздухоочиститель 21 в вытяжную камеру 4, в которой распределяется на 2 потока. Один поток в размере 30% от производительности вентиляторным блоком 22 направляется в режиме всасывания вентиляторным блоком 25 вытяжной камеры 4 через открытые воздушные клапаны 26, 23 и входной воздушный канал 60 в рекуператор 8 и далее через выходной воздушный канал 61 и выпускной патрубок 24 вытяжной камеры 4 выбрасывается в атмосферу. Второй поток вытяжного воздуха в размере 70% от производительности вентиляторного блока 22 направляется в режиме нагнетания вентиляторным блоком 22 приточной камеры 3 через открытые воздушный клапан 26 и рециркуляционный воздушный клапан 10 на рециркуляцию в камеру смешения 14. Одновременно в линии притока наружного воздуха образуется третий поток воздуха. Вентиляторный блок 18 приточной камеры 3 в режиме всасывания подает 30% наружного воздуха от производительности блока через входной патрубок 11 приточной камеры 3, открытый входной утепленный клапан 12, воздухоочиститель 13, рекуператор 8 и открытый воздушный клапан 15 в камеру смешения воздуха 14. Смесь воздуха (30% наружного и 70% удаляемого) подается вентиляторным блоком 18 приточной камеры 3 в воздухонагреватель 16, а затем - в увлажнитель воздуха 78, после которого через выпускной патрубок 19 приточной камеры 3 поступает в воздухораспределитель (на фиг. не обозначен), расположенный в производственном помещении. Режим 3 применяется при повышенной загрязненности воздуха производственного помещения. Маршрут воздушных потоков (вытяжного 100%, рециркулируемого 70%, наружного 30% и приточного 100%) в режиме 3 обозначен позициями оборудования приточно-вытяжной установки.
Линия вытяжки-рециркуляции-притока (Режим 3)
Установка в режиме 4 работает следующим образом. Включаются три вентиляторных блока 18, 22 со 100%-ной производительностью и блок 25 с 70%-ной производительностью.
Удаляемый вентиляторным блоком 22 вытяжной камеры 4 воздух из производственного помещения поступает через входной патрубок 20, воздухоочиститель 21 в вытяжную камеру 4, в которой распределяется на 2 потока. Один поток в размере 70% от производительности вентиляторного блока 22 направляется в режиме всасывания вентиляторным блоком 25 вытяжной камеры 4 через открытые воздушные клапаны 26, 23 и входной воздушный канал 60 в рекуператор 8 и далее через выходной воздушный клапан 61 и выпускной патрубок 24 вытяжной камеры 4 выбрасывается в атмосферу. Второй поток вытяжного воздуха в размере 30% от производительности вентиляторного блока 22 направляется в режиме нагнетания вентиляторным блоком 22 приточной камеры 3 через открытый воздушный клапан 26 и рециркуляционный воздушный клапан 10 на рециркуляцию в камеру смешения 14. Одновременно в линии притока наружного воздуха образуется третий поток воздуха. Вентиляторный блок 18 приточной камеры 3 в режиме всасывания подает 70% наружного воздуха от производительности вентиляторного блока через входной патрубок 11 приточной камеры 3, открытый входной утепленный клапан 12, воздухоочиститель 13, рекуператор 8 и открытый воздушный клапан 15 в камеру смешения воздуха 14. Смесь воздуха (70% наружного и 30% удаляемого) подается вентиляторным блоком 18 приточной камеры 3 в воздухонагреватель 16, а затем в увлажнитель воздуха 76, после которого через выпускной патрубок 19 приточной камеры 3 поступает в воздухораспределитель (на фиг. не обозначен), расположенный в производственном помещении. Режим 4 применяется при сильной загрязненности воздуха производственного помещения. Маршрут воздушных потоков (вытяжного 100%, рециркулируемого 30%, наружного 70% и приточного 100%) в режиме 4 обозначен позициями оборудования приточно-вытяжной установки.
Линия вытяжки-рециркуляции-притока (Режим 4)
дин
R
R
Установка в режиме 5 работает следующим образом. Режим 5 включается в автоматическом режиме от срабатывания датчика перепада давления (на фиг.10, 11, 12 не показан и позицией не обозначен), устанавливаемого на рекуператоре 8. При обледенении пластин 66 какой-либо теплообменной кассеты 65 до критического состояния уменьшается проходное сечение воздушных каналов 67, теплообменной кассеты 65, увеличивается скорость воздушного потока V, м/с, растет динамическое давление P, Па, и, как следствие, увеличивается гидравлическое сопротивление рекуператора ΔP, Па. При достижении значения ΔР верхней границы гидравлического сопротивления, Па, устанавливаемого на датчике перепада давления, возникает сигнал на включение режима 5. При этом все оборудование (вентиляторы, воздушные клапаны, калорифер, рециркуляционный и байпасные клапаны) приводится в состояние, соответствующее режиму 5, описанному в табл.1.
R
Наружный воздух вентиляторным блоком 18 приточной камеры 4 подается через открытый утепленный входной воздушный клапан 34 и воздухоочиститель 35 дополнительного входного патрубка 33 приточной камеры 3, а также через камеру смешения воздуха 14 транзитом - на воздухонагреватель 16, включаемый на форсированный нагрев воздуха с увеличенной мощностью, а затем - в увлажнитель воздуха 76, после которого в увлажненном состоянии подается в производственное помещение. Теплый удаляемый из помещения воздух подается вентиляторным блоком 22 через входной патрубок 20 вытяжной камеры 4, воздухоочиститель 21, открытые воздушные клапаны 26 и 23 и входной воздушный канал 60 в рекуператор 8 и далее через выходной канал 61 и выпускной патрубок 24 вытяжной камеры 4 выбрасывается в атмосферу. Линия притока наружного холодного воздуха в рекуператор 8 через входной патрубок 11 приточной камеры 3 не работает, т.к. закрыт утепленный входной воздушный клапан 12. После оттаивания льда на пластинах 66 теплообменной кассеты 65 проходное сечение воздушных каналов 67 увеличивается, снижается скорость вытяжного воздушного потока V, м/с и гидравлическое сопротивление рекуператора ΔР до нормированных значений, что вызывает срабатывание датчика перепада давления и образование сигнала на прекращение режима 5. Все оборудование установки приводится в состояние, в котором оно находилось до режима 5.
Дополнительные входной 27 и выпускной 31 патрубки вытяжной камеры 4 в холодное время года не используются. Поэтому воздухоочиститель 30, установленный в дополнительном входном патрубке 27, в холодное время может быть демонтирован.
При заказе приточно-вытяжной установки на два дополнительных входных патрубка 27 и 33 заказывается один воздухоочиститель.
Маршрут воздушных потоков (вытяжного и холодного наружного приточного воздуха) в режиме 5 обозначен позициями оборудования приточно-вытяжной установки
Линия вытяжки (Режим 5)
Линия притока (Режим 5)
Установка в режиме 6 работает следующим образом. Работают два адиабатических увлажнителя вытяжного воздуха 62 и 75, каждый из которых охлаждает вытяжной воздух ≈ на 6°C. Удаляемый вентиляторным блоком 22 вытяжной камеры 4 воздух из производственного помещения поступает через входной патрубок 20, воздухоочиститель 21, открытые воздушные клапаны 26, 23, адиабатический увлажнитель 62, обеспечивающий охлаждение вытяжного воздуха, и входной воздушный канал 60 в рекуператор 8, в котором увлажняется дополнительным адиабатическим увлажнителем 75 с охлаждением. Дважды адиабатически охлажденный путем адиабатического увлажнения вытяжной воздух после выхода из рекуператора 8 проходит через выходной воздушный канал 61 и через выпускной патрубок 24 вытяжной камеры 4 выбрасывается в атмосферу.
Наружный теплый воздух поступает в приточную камеру 3 через входной патрубок 11, открытый утепленный входной воздушный клапан 12, воздухоочиститель 13 и далее в охлажденный вытяжным воздухом рекуператор 8, в котором охлаждается. После выхода из рекуператора 8 приточный свежий воздух в охлажденном состоянии проходит через открытый воздушный клапан 15, камеры смешения 14 транзитом и параллельно через открытый байпасный клапан 17 и воздушные каналы выключенного воздухонагревателя 16, после чего вентиляторным блоком 18 приточной камеры 3 подается через выпускной патрубок 19 приточной камеры 3 и воздухораспределитель (на фиг.1-17 не обозначен), установленный в производственном помещении.
Маршрут вытяжного и наружного воздуха в линиях вытяжки и притока в режиме 6 обозначен позициями оборудования приточно-вытяжной установки.
Линия вытяжки (Режим 6)
Линия притока (Режим 6)
Установка в режиме 7 работает следующим образом. Работают две линии вытяжки (воздуха из производственного помещения и наружного воздуха), а также один адиабатический увлажнитель 62, который путем адиабатического увлажнения адиабатически охлаждает вытяжной атмосферный воздух ≈ на 6°C. Удаляемый вентиляторным блоком 22 вытяжной камеры 4 воздух из производственного помещения поступает в вытяжную камеру 4 через входной патрубок 20 и воздухоочиститель 21 и при закрытом воздушном клапане 26 выбрасывается сразу в атмосферу через открытый выходной утепленный воздушный клапан 32 и дополнительный выпускной патрубок 31. Удаляемый дополнительным вентиляторным блоком 25 вытяжной камеры 4 наружный воздух поступает через дополнительный входной патрубок 27 вытяжной камеры 4, открытый входной утепленный воздушный клапан 29 и воздухоочиститель 30 в вытяжную камеру 4. Затем вытяжной атмосферный воздух перемещается через открытый воздушный клапан 23, адиабатический увлажнитель воздуха 62 и входной воздушный канал 60 в рекуператор 8, который рекуперирует холод вытяжного наружного воздуха. Адиабатически охлажденный путем адиабатического увлажнения вытяжной наружный воздух после выхода из рекуператора 8 проходит через выходной воздушный канал 61 и через выпускной патрубок 24 вытяжной камеры 4 выбрасывается в атмосферу.
Наружный теплый воздух поступает в приточную камеру 3 через входной патрубок 11, открытый утепленный входной воздушный клапан 12, воздухоочиститель 13 и далее в охлажденный вытяжным воздухом рекуператор 8, в котором охлаждается. После выхода из рекуператора 8 приточный свежий воздух в охлажденном состоянии проходит через открытый воздушный клапан 15, камеру смешения 14 транзитом, открытый байпасный клапан 17 и воздушные каналы выключенного воздухонагревателя 16, после чего вентиляторным блоком 18 приточной камеры 3 подается через выпускной патрубок 19 приточной камеры 3 и воздухораспределитель (на фиг.1-17 отсутствует), установленный в производственном помещении.
Маршрут вытяжного и наружного воздуха в двух линиях вытяжки и линии притока в режиме 7 обозначен позициями оборудования приточно-вытяжной установки.
Линия вытяжки воздуха из помещения (Режим 7)
Линия вытяжки наружного воздуха (Режим 7)
Линия притока (Режим 7)
Установка в режиме 8 работает следующим образом. Работают две линии вытяжки (воздуха из производственного помещения и наружного воздуха), а также два адиабатических увлажнителя 62, 75, каждый из которых адиабатически охлаждает забираемый из атмосферы воздух ≈ на 6°C. Удаляемый вентиляторным блоком 22 вытяжной камеры 4 воздух из производственного помещения поступает в вытяжную камеру 4 через входной патрубок 20 и воздухоочиститель 21 и при закрытом воздушном клапане 26 выбрасывается сразу в атмосферу через открытый входной утепленный воздушный клапан 32 и дополнительный выпускной патрубок 31. Удаляемый дополнительным вентиляторным блоком 25 вытяжной камеры 4 наружный воздух поступает через дополнительный входной патрубок 27 вытяжной камеры 4, открытый входной утепленный воздушный клапан 29, воздухоочиститель 30, открытый воздушный клапан 23, адиабатический увлажнитель воздуха 64 и входной воздушный канал 60 в рекуператор 8, в котором увлажняется дополнительным адиабатическим увлажнителем 75 с охлаждением. Дважды адиабатически охлажденный путем адиабатического увлажнения вытяжной воздух после выхода из рекуператора 8 проходит через выходной воздушный канал 61 и через выпускной патрубок 24 вытяжной камеры 4 выбрасывается в атмосферу. Наружный теплый воздух поступает в приточную камеру 3 через входной патрубок 11, открытый утепленный входной воздушный клапан 12, воздухоочиститель 13 и далее в охлажденный вытяжным воздухом рекуператор 8, в котором охлаждается. После выхода из рекуператора 8 приточный свежий воздух в охлажденном состоянии проходит через открытый воздушный клапан 15, камеру смешения воздуха 14 транзитом, открытый байпасный клапан 17 и воздушные каналы выключенного воздухонагревателя 16, после чего вентиляторным блоком 18 приточной камеры 3 подается через выпускной патрубок 19 приточной камеры 3 в воздухораспределитель (на фиг.1-17 отсутствует), установленный в производственном помещении. Маршрут вытяжного (атмосферного) наружного воздуха в линиях вытяжки и притока в режиме 8 обозначен позициями оборудования приточно-вытяжной установки.
Линия вытяжки воздуха из помещения (Режим 8)
Линия вытяжки наружного воздуха (Режим 8)
Линия притока (Режим 8)
Установка в режиме 9 работает следующим образом. Линии вытяжки и притока проходят минуя рекуператор 8. Удаляемый вентиляторным блоком 22 воздух производственного помещения поступает через входной патрубок 20 вытяжной камеры 4, воздухоочиститель 21 и выбрасывается через открытый выходной утепленный воздушный клапан 32 и дополнительный выпускной патрубок 31 в атмосферу. Наружный холодный воздух, подаваемый вентиляторным блоком 18 приточной камеры 3, поступает через дополнительный входной патрубок 33, открытый входной утепленный воздушный клапан 34, и воздухоочиститель 35 в камеру смешения 14, из которой параллельно в режиме всасывания подается в открытый байпасный клапан 17 и воздушные каналы выключенного воздухонагревателя 16 и далее через выпускной патрубок 19 - в воздухораспределитель (на фиг.1-17 отсутствует), размещенные в производственном помещении.
Маршрут вытяжного и наружного воздуха в линиях вытяжки и притока в режиме 9 обозначен позициями оборудования приточно-вытяжной установки.
Линия вытяжки (Режим 9)
Линия притока (Режим 9)
В режиме 10 (режим ожидания) закрыты воздушные клапаны 12, 29, 32, 34, а также рециркуляционный 10 и байпасный 17 воздушные клапаны, а остальные воздушные клапаны (23, 26, 15) - открыты, выключены блоки вентиляторов 18, 22, 25, а также адиабатические увлажнители 62, 75, 76 и блок воздухонагревателя 16.
с
1
1
уд
уд
1
уд
Сравнительные показатели заявляемой установки и установки-прототипа при G=10000 кг/ч и климатических условиях Санкт-Петербурга в холодный период года (t=-26°C, φ=83%) и t=18°C, φ=55% и в теплый период года (t=26°C, t=23°C) приведены в табл.3, 4 и 5.
Все изложенное, включая описание работы приточно-вытяжной установки, подтверждает возможность использования ее в промышленности с получением высоких технических показателей по сравнению с известными конструкциями приточно-вытяжных установок. Кроме того, как в источниках патентной и научно-технической информации, так и в промышленности такая конструкция не встречалась, что свидетельствует о соответствии заявляемого решения критериям изобретения.
Таблица 3
Сравнительные показатели работы заявляемой установки с установкой-прототипом в холодный период года (Режим 1)
Показатели
Рекуператоры
Прототип
Заявляемая установка
Однокаскадный
Четырехкаскадный
Пятикаскадный
Шестикаскадный
Суммарная энергетическая эффективность рекуператоров Ф<sub>RΣ</sub>, %при Ф<sub>Ri</sub>=50%
50
93,75
96,8
98,4
Температура воздуха после рекуператора в линии притока, t<sub>R1</sub>, °C
-4
15,25
16,6
17,3
Температура воздуха после воздухонагревателя, t<sub>2</sub>, °C
21
21
21
21
Расчетный перепад температур для нагревания воздуха, Δt=t<sub>2</sub>-t<sub>1</sub>, °C
25
5,75
4,4
3,7
Расходуемая мощность, кВт:
- воздухонагревателем
69,8
16
12,3
10,3
- электродвигателем вентилятора линии притока воздуха
4,0
5,3
5,7
6,1
- электродвигателем вентилятора линии вытяжки воздуха
4,0
5,3
5,7
6,1
- суммарная мощность установки
77,8
26,6
23,7
22,5
Повышение энергетической эффективности заявляемой установки в холодный период года, Ф<sub>x</sub>, %
-
65,8
69,5
71,1
Таблица 4
Сравнительные показатели работы заявляемой установки с установкой-прототипом в теплый период года при работе одного увлажнителя
Показатели
Рекуператоры
Прототип
Заявляемая установка
Однокаскадный
Четырехкаскадный
Пятикаскадный
Шестикаскадный
Суммарная энергетическая эффективность рекуператоров Ф<sub>RΣ</sub>, %при Ф<sub>Ri</sub>=50%
50
93,75
96,8
98,4
Температура воздуха после рекуператора в линии притока, t<sub>R1</sub>, °C
24,5
17,6
17,3
17,1
Охлаждение воздуха в рекуператоре, *
1,5
8,4
8,7
8,9
Расчетный перепад температур для охлаждения воздуха, Δt<sub>охл</sub>, °C
7,0
-
-
-
Производительность увлажнителя вытяжного воздуха, Gув, кг/ч
-
25
25
25
Расходуемая мощность, кВт:
- воздухонагревателем
19,5
0,357
0,357
0,357
- электродвигателем вентилятора линии притока воздуха
4,0
5,3
5,7
6,1
- электродвигателем вентилятора линии вытяжки воздуха
4,0
5,3
5,7
6,1
- суммарная мощность установки
27,5
11,0
11,6
12,6
Повышение энергетической эффективности заявляемой установки в теплый период года, Ф<sub>т</sub>, %
-
60
57,8
54,2
Таблица 5
Сравнительные показатели работы заявляемой установки с установкой-прототипом в теплый период года при форсированном режиме охлаждения (Режим 6)
Показатели
Рекуператоры
Прототип
Заявляемая установка
Однокаскадный
Четырехкаскадный
Пятикаскадный
Шестикаскадный
Суммарная энергетическая эффективность рекуператоров Ф<sub>RΣ</sub>, %при Ф<sub>Ri</sub>=50%
50
93,75
96,8
98,4
Температура воздуха после рекуператора в линии притока, t<sub>R1</sub>, °C
24,5
15,9
15,7
14,9
Охлаждение воздуха в рекуператоре, <maths num="87"><math display="block"><mrow><mi>Δ</mi><msubsup><mi>t</mi><mrow><mi>о</mi><mi>х</mi><mi>л</mi></mrow><mi>R</mi></msubsup><mo>=</mo><msub><mi>t</mi><mn>1</mn></msub><mo>−</mo><mi>t</mi><msub><mi>R</mi><mn>1</mn></msub></mrow></math><img file="00000105.tif" he="7" wi="30" img-content="undefined" img-format="tif" /></maths>
1,5
10,1
10,3
11,1
Расчетный перепад температур для охлаждения воздуха, Δt<sub>охл</sub>, °C
10
-
-
-
Расходуемая мощность, кВт:
- воздухоохладителем
27,9
0,714
0,714
0,714
- электродвигателем вентилятора линии притока воздуха
4,0
5,3
5,7
6,1
- электродвигателем вентилятора линии вытяжки воздуха
4,0
5,3
5,7
6,1
- суммарная мощность установки
35,9
11,3
12,1
12,9
Повышение энергетической эффективности заявляемой установки в теплый период года при форсированном режиме охлаждения, <maths num="88"><math display="block"><mrow><msubsup><mi>Φ</mi><mi>т</mi><mi>ф</mi></msubsup></mrow></math><img file="00000106.tif" he="7" wi="7" img-content="undefined" img-format="tif" /></maths>
, %
-
68,5
66,3
64,0
Перечень последовательностей
(фиг.1-17)
1. Напольная панель приточно-вытяжной установки (фиг.1, 3, 5, 7, 10, 11, 12)
2. Потолочная панель приточно-вытяжной установки (фиг.1, 3, 5, 7, 10, 11, 12)
3. Приточная камера (фиг.10, 11, 12)
4. Вытяжная камера (фиг.10, 11, 12)
5. Горизонтальная промежуточная перегородка приточно-вытяжной установки (фиг.7)
6. Основное окно в горизонтальной промежуточной установке (фиг.7)
7. Дополнительное окно в горизонтальной промежуточной установке (фиг.7)
8. Рекуператор (фиг.1, 3, 5, 10, 11, 12)
9. Диагонально установленный перекрестноточный пластинчатый теплообменник (фиг.8, 10, 11,12)
10. Управляемый рециркуляционный воздушный клапан приточной камеры (фиг.10, 11, 12)
11. Входной патрубок приточной камеры (фиг.10, 11, 12)
12. Управляемый входной утепленный воздушный клапан приточной камеры (фиг.10, 11, 12)
13. Воздухоочиститель приточной камеры (фиг.10, 11, 12)
14. Камера смешения воздуха приточной камеры (фиг.10, 11, 12)
15. Управляемый воздушный клапан на входе в камеру смешения (фиг.10, 11, 12)
16. Блок воздухонагревателя приточной камеры (фиг.10, 11, 12)
17. Управляемый байпасный клапан в блоке воздухонагревателя (фиг.10, 11, 12)
18. Вентиляторный блок приточной камеры (фиг.10, 11, 12)
19. Выпускной патрубок приточной камеры (фиг.10, 11, 12)
20. Входной патрубок вытяжной камеры (фиг.10, 11, 12)
21. Воздухоочиститель вытяжной камеры (фиг.10, 11, 12)
22. Вентиляторный блок вытяжной камеры (фиг.10, 11, 12)
23. Управляемый воздушный клапан вытяжной камеры на входе в рекуператор (фиг.10, 11, 12)
24. Выпускной патрубок вытяжной камеры (фиг.10, 11, 12)
25. Дополнительный Вентиляторный блок вытяжной камеры (фиг.10, 11, 12)
26. Дополнительный управляемый воздушный клапан, установленный на выходе из основного вентиляторного блока (фиг.10, 11, 12)
27. Дополнительный входной патрубок вытяжной камеры (фиг.14, 15)
28. Наружные панели вытяжной камеры (фиг.14, 15)
29. Управляемый утепленный воздушный клапан в дополнительном входном патрубке (фиг.14, 15)
30. Воздухоочиститель, установленный в дополнительном входном патрубке (фиг.14, 15)
31. Дополнительный выпускной патрубок вытяжной камеры (фиг.15, 17)
32. Управляемый утепленный воздушный клапан в дополнительном воздушном патрубке (фиг.16, 17)
33. Дополнительный входной патрубок приточной камеры (фиг.14, 15)
34. Управляемый байпасный утепленный воздушный клапан, размещенный в дополнительном входном патрубке приточной камеры (фиг.14, 15)
35. Воздухоочиститель, размещенный в дополнительном входном патрубке приточной камеры (фиг.14, 15)
36. Наружные панели камеры смешения воздуха (фиг.14, 15)
37. Корпус рекуператора (фиг.10, 11, 12)
38. Боковые стенки корпуса рекуператора (фиг.10, 11, 12)
39. Торцевые стенки корпуса рекуператора (фиг.9)
40. Днище корпуса рекуператора (фиг.10, 11, 12)
41. Поддон для сбора конденсата (фиг.3, 5, 8, 10, 11,12)
42. Сливной штуцер (фиг.1, 3, 5, 8, 10, 11, 12)
43. Сифон (фиг.1, 3, 5, 8, 10, 11, 12)
44. Вертикальный ряд последовательно соединенных пластинчатых теплообменников (фиг.10, 11, 12)
45. Вертикальная перегородка корпуса рекуператора (фиг.8, 10, 11, 12)
46. Боковые ребра теплообменников (фиг.10, 11, 12)
47. Торцы теплообменников (фиг.13)
48. Внутренние воздушные каналы между теплообменниками каждого вертикального ряда (фиг.8, 10, 11, 12)
49. Внешние воздушные каналы между теплообменниками каждого вертикального ряда (фиг.8, 10, 11, 12)
50. Замыкающее звено (фиг.8, 10, 11, 12)
51. Воздушный канал между рядами теплообменников в линии вытяжки воздуха (фиг.10, 11, 12)
52. Воздушный канал между рядами теплообменников в линии притока воздуха (фиг.10, 11, 12)
53. Монтажное окно в напольной панели приточно-вытяжной установки (фиг.7)
54. Верхняя половина верхних теплообменников (фиг.9)
55. Фланец корпуса рекуператора (фиг.9)
56. Свободные торцы верхних теплообменников (фиг.9)
57. Боковые стенки камеры приточного воздуха (фиг.7)
58. Верхние ребра верхних теплообменников (фиг.8)
59. Вертикальная поперечная перегородка приточно-вытяжной установки (фиг.10, 11, 12)
60. Индивидуальный воздушный канал, назначение которого зависит от числа каскадов в рекуператоре:
- при использовании четырех- и шестикаскадных рекуператоров является входным в рекуператор каналом вытяжного воздуха;
- при использовании пятикаскадных рекуператоров является выходным из рекуператора каналом для приточного воздуха (фиг.10, 11, 12)
61. Индивидуальный выходной из рекуператора воздушный канал для вытяжного воздуха (фиг.10, 11, 12)
62. Адиабатический увлажнитель вытяжного воздуха, установленный в вытяжной камере на входе в рекуператор (фиг.10, 11, 12)
63. Подводящий водопровод
64. Корпус пластинчатого теплообменника (фиг.13)
65. Съемная теплообменная кассета (фиг.13)
66. Пластины теплообменной кассеты (фиг.13)
67. Воздушные каналы между пластинами 66 теплообменной кассеты (фиг.13)
68. Сервисные люки в боковых стенках корпуса рекуператора (фиг.10, 11, 12)
69. Сервисный люк в днище корпуса рекуператора (фиг.10)
70. Нижние ребра нижних теплообменников (фиг.10, 12)
71. Окно в замыкающем звене четырехкаскадного рекуператора (фиг.10)
72. Стойки, связывающие поддон для сбора конденсата с сервисным люком 66 днища рекуператора (фиг.10)
73. Транзитный воздушный канал в пятикаскадном рекуператоре (фиг.11)
74. Нижнее ребро замыкающего звена пятикаскадного рекуператора (фиг.11)
75. Дополнительный адиабатический увлажнитель, установленный в рекуператоре на поддоне для слива конденсата (фиг.10, 11, 12)
76. Адиабатический увлажнитель приточного воздуха, размещенный за воздухонагревателем