ОБОЛОЧНЫЙ КОНДИЦИОНЕР ВОЗДУХА

Полезная модель относится к системам кондиционирования воздуха.
В настоящее время известны следующие системы кондиционирования воздуха:
- мобильные кондиционеры воздуха,
- оконные кондиционеры воздуха,
- сплит-системы кондиционирования воздуха,
- мульти сплит-системы кондиционирования воздуха,
- центральные системы кондиционирования воздуха VRV/VRF,
- промышленные системы кондиционирования воздуха,
- прецизионные системы кондиционирования воздуха,
- чиллеры.
Наиболее близкими к полезной модели являются кондиционеры воздуха в одном кожухе:
- мобильные кондиционеры воздуха,
а также, кондиционеры воздуха состоящие из нескольких блоков:
- сплит-системы кондиционирования воздуха,
- прецизионные кондиционеры воздуха.
Недостатки существующих систем кондиционирования воздуха:
- мобильные кондиционеры воздуха малоэффективны, шумны, имеют воздуховод диаметром до 160 миллиметров для утилизации в атмосферу земли тепловыделений от конденсатора,
- сплит-системам кондиционирования воздуха с воздушным охлаждением конденсатора необходим наружный блок, ухудшающий архитектуру зданий и сооружений,
- при воздушном охлаждении конденсатора, утилизация тепловыделений производится в атмосферу земли, что оказывает влияние на глобальное потепление климата,
- сплит-системы кондиционирования воздуха имеют ограничения при работе в условиях низких температур наружного воздуха,
- во время работы большинства систем кондиционирования происходит падение влажности в кондиционируемых помещениях, что оказывает вредное воздействие на здоровье человека, работу техники и сохранность ценностей, а используемый в прецизионных кондиционерах воздуха способ увлажнения воздуха, является громоздким и дорогостоящим,
- основные агрегаты сплит-систем кондиционирования воздуха подвергаются экстремальным условиям работы, таким как, высокие или низкие температуры воздуха, пыль, тополиный пух, воздушно-грозовые воздействия, что сказывается на долговечности оборудования,
- системы кондиционирования воздуха с водяным охлаждением конденсатора используют проточную воду или охлаждают оборотную воду при помощи громоздких, дорогостоящих систем и применяются в промышленных масштабах.
В настоящее время в системах кондиционирования воздуха применяется воздушное или водяное охлаждение конденсатора («Системы вентиляции кондиционирования. Теория и практика». Издатель Компания «Евроклимат» 2001 г. Раздел III § 3.1.2 стр. 65-69), при этом не используются для, охлаждения конденсатора, внутренние резервы самих систем кондиционирования воздуха.
Вступление.
Технической задачей полезной модели является создание под одной оболочкой, мобильной, прецизионной системы кондиционирования воздуха с воздушно-капельным охлаждением конденсатора, с использованием энергии температур жидкостной линии фреона кондиционера, в камерах подготовки воды и утилизации тепла, для применения, как в бытовых, так и в промышленных целях.
Поставленная задача решена путем использования, ранее не задействованных, внутренних резервов самих систем кондиционирования воздуха.
Внутренними резервами систем кондиционирования воздуха являются энергии температур фреона, проходящего под воздействием компрессора, по медным трубопроводам соединяющим испаритель и конденсатор, в жидкостном состоянии с температурой 4-7°С, или газообразном состоянии с температурой 70-90°С («Системы вентиляции кондиционирования. Теория и практика». Издатель Компания «Евроклимат» 2001 г. раздел III § 3.1.2 стр. 56).
В современных сплит-системах кондиционирования воздуха энергия температур медных трубопроводов, по которым проходит фреон, между внутренним блоком и наружным блоком сгогат-систем не используется, а трубопроводы теплоизолируется (СНИП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» п.п. 4.4.4.).
В настоящее время все производители сплит-систем кондиционирования воздуха допускают максимально возможное расстояние между наружным и внутренним блоками, при которых соблюдаются заявленные технические характеристики.
В каталоге DD15-02.01.01 японского производителя кондиционеров Daikin, на стр. 19, (сайт представителя в России фирмы «Даичи» www.daichi.ru), у сплит-системы кондиционирования воздуха FTXG20LW/S, в таблице с техническими данными, в графе - Трубопровод хладогента, допускается максимальная длина трубопроводов между внутренним блоком FTXG20LW/S (далее испаритель) и наружным блоком RXG20L(далее конденсатор) - 20 метров,
Суть полезной модели.
Изготовлен мобильный, прецизионный кондиционера воздуха, где все агрегаты работают под одной оболочкой при этом охлаждение конденсатора, происходит воздушно-капельным способом с использованием энергии температур жидкостной линии фреона кондиционера в камерах подготовки воды и утилизации тепла.
Холодильный контур оболочного кондиционера воздуха Фиг. 1 состоит из:
1 - оболочки кондиционера воздуха,
2 - испарителя,
3 - трубопровода газовой линии фреона,
4 - заливной горловины камеры подготовки воды,
5 - компрессора,
6 - четырех ходового клапана,
7 - камеры утилизации тепла,
8 - отвода с вентилятором, воздушным клапаном и датчиком влажности,
9 - теплообменника конденсатора,
10 - дискового распылителя воды,
11 - водяного конденсата камеры утилизации тепла,
12 - двигателя дискового распылителя воды,
13 - трубопровода подачи водяного конденсата из камеры утилизации и из испарителя в камеру подготовки воды,
14 - трубопровода подачи подготовленной воды в камеру утилизации тепла,
15 - отверстие для притока воздуха,
16 - ТРВ,
17 - камеры подготовки воды,
18 - теплообменника камеры подготовки воды,
19 - воды,
20 - трубопровода жидкостной линии фреона,
21 - вентилятора испарителя,
22 - теплообменника испарителя,
23 - водяного конденсата испарителя,
24 - трубопровода подачи водяного конденсата из испарителя в камеру подготовки воды,
25 - дренажного насоса для подачи водяного конденсата из камеры утилизации и поддона испарителя в камеру подготовки воды.
В оболочном кондиционере воздуха для охлаждения конденсатора используется энергия температур медного трубопровода жидкостной линии фреона, путем изготовления теплообменника, состоящего из 20 метров медной трубы, который соответствует максимально допустимому расстоянию между испарителем и конденсатором. Теплообменник камеры подготовки воды установлен в нижнюю часть изготовленной камеры подготовки воды, Фиг. 2, цилиндрического типа, которая состоит из:
4 - заливной горловины,
13 - трубопровода подачи конденсата из камеры утилизации тепла и из испарителя в камеру подготовки воды,
14 - трубопровода подачи подготовленной воды из камеры подготовки воды в камеру утилизации тепла,
18 - теплообменника камеры подготовки воды.
Также для охлаждения конденсатора, изготовлена камера утилизации тепла, Фиг. 3, цилиндрического типа состоящая из:
8 - отвода для увлажнения воздуха с встроенным вентилятором, обратным клапаном и выносным датчиком влажности,
9 - теплообменника камеры утилизации тепла,
10 - дискового распылителя воды,
12 - двигателя дискового распылителя воды,
13 - трубопровода подачи конденсата из камеры утилизации тепла и из испарителя в камеру подготовки воды,
14 - трубопровода подачи подготовленной воды из камеры подготовки воды в камеру утилизации тепла,
15 - отверстие для притока воздуха.
Обе камеры являются неотъемлемой частью оболочного кондиционера воздуха, в которых происходит охлаждение конденсатора под одной оболочкой, воздушно-капельным способом, с использованием энергии температур жидкостной линии фреона кондиционера.
Принцип работы оболочного кондиционера воздуха.
На чертеже Фиг. 1 холодильный контур оболочного кондиционера воздуха показано, как под одной оболочкой кондиционера воздуха-1 соединены все агрегаты. Перед включением оболочного кондиционера воздуха, камера подготовки воды-17 заполняется водой-19, через заливную горловину-4. После включения оболочного кондиционера воздуха, фреон на выходе испарителя-2 находится в парообразном состоянии, при низком давлении. Компрессор-5 всасывает парообразный фреон по трубопроводу газовой линии фреона-3, повышая давление до 15-25 атм. и температуру до 70-90°С. Далее, горячий, парообразный фреон поступает в камеру утилизации тепла-7, где теплообменник конденсатора-9, находящийся в верхней части камеры, охлаждается воздушно-капельной смесью при помощи дискового распылителя воды-10, поступившей на него по трубопроводу подачи подготовленной воды-14, из камеры подготовки воды-17. Водяной конденсат-11 скапливается в поддоне камеры утилизации тепла и подается по трубопроводу подачи водяного конденсата в камеру подготовки воды-17 После выхода из камеры утилизации тепла-7, фреон находится в жидком состоянии при высоком давлении и поступая в ТРВ-16, превращается в смесь пара и жидкости, при этом давление резко падает, а температура опускается до 5°С. Далее, смесь пара и жидкости фреона поступает в камеру подготовки воды-17, проходит по теплообменнику камеры подготовки воды-18, который охлаждает воду-19. В камере подготовки воды используется свойства теплопроводности воды, т.е. в нижней части цилиндрической формы камеры, вода остается холодной, даже если в верхней части камеры становится горячей. Поэтому после прохождения по теплообменнику камеры подготовки воды смесь пара и жидкости фреона подается, с температурой 5°С, на вход испарителя-1 по трубопроводу жидкостной линии фреона-20, жидкий фреон кипит в испарителе, отбирая тепло от окружающего воздуха при помощи вентилятора-21 и вновь переходит в парообразное состояние, образовавшийся водяной конденсат-23 скапливается в поддоне Испарителя и подается по трубопроводу подачи водяного конденсата из испарителя в камеру подготовки воды-24 объединяясь с трубопроводом подачи водяного конденсата из камеры утилизации тепла в камеру подготовки воды-13. Дренажный насос-25 перекачивает поступивший на него водяной конденсат в верхнюю часть камеры подготовки воды-17. Далее цикл повторяется.
Увлажнение воздуха в кондиционируемом помещении происходит подачей испарений воды из камеры утилизации тепла-7 при помощи отвода с вентилятором, воздушным клапаном и датчиком влажности-8 установленного в верхней части камеры, для притока воздуха в нижней части камеры изготовлено отверстие для притока воздуха-15.
При переключении кондиционера на режим работы - обогрев, четырех ходовой клапан-6 изменяет поток фреона, меняя испаритель и конденсатор местами, из за этого в камере подготовки воды медный теплообменник, с температурой 70-90°С, нагревает воду и подает в камеру утилизации тепла, где распыляется на холодный теплообменник испарителя, в результате вновь происходит утилизация тепла под одной оболочкой.
При этом, в оболочном кондиционере воздуха достигаются следующие преимущества над существующими системами кондиционирования:
- впервые, под одной оболочкой, происходит охлаждение конденсатора воздушно-капельным путем, с использованием энергии температур жидкостной линии фреона кондиционера.
- впервые, для охлаждения конденсатора, под одной оболочкой применены камеры подготовки воды и утилизации тепла,
- впервые применен метод увлажнения воздуха путем подачи в кондиционируемое помещение испарений воды из камеры утилизации тепла,
- впервые применен мобильный, прецизионный кондиционер воздуха без дополнительного воздуховода и наружного блока, которому нужно только подключение к электропитанию,
- впервые отсутствуют тепловыделения от конденсатора в атмосферу земли оказывающее влияние на глобальное потепление климата,
- отсутствует наружный блок ухудшающий архитектуру зданий и сооружений,
- отсутствуют монтажные работы, что улучшает потребительские свойства оболочного кондиционера воздуха,
- нет ограничений в работе оболочного кондиционера, т.к. нет воздействий низких или высоких температур наружного воздуха и других экстремальных условий работы, что в свою очередь, увеличивает его срок работы,
- оболочный кондиционер воздуха при работе на обогрев, является альтернативным, круглогодичным источником обогрева помещений, при низком потреблении электроэнергии - на 1 Квт. потребленной электроэнергии выделяется от 3 до 5 Квт. тепла.