ТЕПЛОРЕКУПЕРАТОР

Полезная модель относится к области вентиляции производственных и жилых помещений и может быть использована в энергосберегающих вентиляционных устройствах - в системах рекуперации энергии при кондиционировании воздуха с передачей тепла между уносимым и подаваемым воздухом.
Известны устройства для воздухораспределения в загруженных помещениях, содержащие приточные воздухозаборные и вытяжные трубопроводы с вентиляторами и утепленными клапанами (Пат. РФ №2154770 МПК F24F 7/00, опубл. 20.08.2000 г.).
Недостатком известных устройств является невозможность подогрева приточного воздуха, что снижает комфортность жизнедеятельности в суровых климатических условиях.
Известен также теплорекуператор, содержащий приточный воздухозаборный и вытяжной трубопроводы с вентиляторами и секциями последовательно соединенных теплообменников с проточными нагнетательной и циркуляционной ветвями и нагревательными элементами, регулятором температуры и циркуляционным насосом (Пат. РФ №2319905 МПК: F24F 3/06, опубл. 20.03.2006 г. - прототип).
Недостатком известного устройства, выбранного нами в качестве прототипа по большинству совпадающих признаков, является низкая степень энергосбережения вследствие недоиспользования тепла отточного воздуха.
Задачей, решаемой использованием заявляемой полезной модели, является повышение степени энергосбережения.
Техническая сущность заявленного решения заключается в том, что известный теплорекуператор, содержащий приточный воздухозаборный и вытяжной трубопроводы с вентиляторами и секциями последовательно соединенных теплообменников с проточными нагнетательной и циркуляционной ветвями и нагревательными элементами, регулятором
температуры и циркуляционным насосом, снабжен теплоаккумулятором с высокотемпературным и низкотемпературным выходами и дополнительным нагревательным элементом, а в вытяжном трубопроводе размещена как минимум одна секция теплообменников, сообщенных через циркуляционный насос, дополнительный нагревательный элемент и регулятор температуры, размещенные на нагнетательной ветви проточного элемента с секцией теплообменников, размещенных в воздухозаборном трубопроводе и соединенных через низкотемпературный выход теплоаккумулятора циркуляционной ветвью теплообменников, размещенных в вытяжном трубопроводе, при этом высокотемпературный выход теплоаккумулятора соединен с нагнетательной ветвью теплообменников.
Снабжение устройства теплоаккумулятором с высокотемпературным и низкотемпературным выходами и дополнительным нагревательным элементом обеспечивает возможность регулирования температуры приточного воздуха в широких пределах.
Размещение в вытяжном трубопроводе как минимум одной секции теплообменников, сообщенных через циркуляционный насос, дополнительный нагревательный элемент и регулятор температуры, размещенные на нагнетательной ветви проточного элемента с секцией теплообменников, размещенных в воздухозаборном трубопроводе и соединенных через низкотемпературный выход теплоаккумулятора циркуляционной ветвью теплообменников, размещенных в вытяжном трубопроводе, при этом высокотемпературный выход теплоаккумулятора соединен с нагнетательной ветвью теплообменников, обеспечивает возможность съема тепла из вытекающего через вытяжной трубопровод воздуха, чем экономится до 25% потребляемой теплообменниками электроэнергии.
На фиг.1 представлена схема заявляемого устройства.
Теплорекуператор содержит приточный воздухозаборный 1 и вытяжной 2 трубопроводы с вентиляторами 3 и секциями последовательно соединенных теплообменников 4 с проточными нагнетательной 5 и циркуляционной 6 ветвями и нагревательными элементами 7, регулятором температуры 8 и циркуляционным насосом 9 с двигателем 10.
На циркуляционной ветви 6 размещен теплоаккумулятор 11 с низкотемпературным 12 и высокотемпературным 13 выходами, регулирующий движение потоков тепла от теплообменников 4, расположенных в воздухозаборном трубопроводе 1.
Трубопроводы 1 и 2 открыты в пространство помещения 14. На нагнетательной ветви 5 размещен расширительный бак 15 теплоносителя.
Количество секций теплообменников 4, размещаемых в вытяжном трубопроводе 2, может достигать четырех.
Теплорекуператор работает следующим образом.
При движении потока теплого воздуха из помещения 14 через секции теплообменников 4, размещенных в вытяжном трубопроводе 2, температура теплоносителя в них поднимется до температуры воздуха. Теплоноситель
насосом 9 перекачивается в нагнетательную ветвь 5, где нагревателем 7 доводится до необходимой температуры, контролируемой регулятором температуры 8.
Затем посредством теплообменников 4, размещенных в приточном воздухозаборном трубопроводе 1, теплоноситель нагревает температуру приточного воздуха. При этом температура теплоносителя снижается и он поступает по циркуляционной ветви 6 в теплоаккумулятор 11, откуда, если температура еще достаточно высока, по высокотемпературному выходу 13 поступает снова в нагнетательную ветвь 5, либо, если температура упала ниже комнатной, по низкотемпературному выходу 12 поступает в секцию теплообменников 4, размещенных в вытяжном трубопроводе 2. Цикл рекуперации тепла повторяется.
От количества секций теплообменников 4, размещаемых в вытяжном трубопроводе 2, зависит процент экономии электроэнергии, затрачиваемой на нагрев теплоносителя.
Излишки объема теплоносителя, увеличивающегося при увеличении его температуры, поступают в расширительный бак 15.
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ИЛИ ИНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
1. Экономия электроэнергии на нагрев теплоносителя.
2. Оперативное регулирование температуры воздуха в помещении.