ВОЗДУШНО-ТЕПЛОВАЯ ЗАВЕСА
AIR HEAT CURTAIN

Изобретение относится к вентиляции помещений и может быть использовано для предотвращения прорыва холодного воздуха и создания благоприятных санитарно-гигиенических условий в производственных помещениях или на отдельных рабочих местах.
Известна завеса (Г.А.Круглов, Е.С.Круглова. Воздушно-тепловая завеса. Патент №56568, кл. F24F 9/00), установленная в ворота здания, содержащая калорифер, вентилятор, воздуховоды и воздухораспределитель, который содержит полость равного статического давления с основными и вспомогательными соплами.
Данная воздушно-тепловая завеса (ВТЗ) позволяет снизить ресурсоемкость путем изменения структуры струи завесы с целью уменьшения расхода воздуха, но она не позволяет в случае уменьшения скорости проникновения наружного воздуха изменить режим работы ВТЗ в сторону уменьшения начальной струи расхода воздуха, и наоборот, что и является недостатком данного устройства.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является устройство (М.А.Шевандин, А.В.Волков, О.И.Грибков, С.Ёндонжамцын. Устройство управления воздушно-тепловой завесой. Патент №2338963, кл. F24F 9/00), содержащее микропроцессорный управляющий контроллер, к которому подключены датчики состояния механизмов открытия ворот/дверей проема, датчики температуры воздуха внутри и снаружи помещения, блоки управления температурой и скоростью подачи воздуха завесой, блок управления механизмом поворота жалюзи завесы, пульт ручного управления режимами работы завесы. За счет изменения угла и скорости выпуска воздуха струя завесы имеет переменные параметры по высоте проема ворот, что обеспечивает защиту помещения от прорыва наружного воздуха, дополнительный эффект дает автоматическая оптимизация указанных параметров завесы, реализуемая на базе микропроцессорного управляющего контроллера с учетом фактического заполнения проема.
Недостатком данного устройства является то, что устройство содержит слишком большое количество датчиков: датчики состояния механизмов открытия ворот/дверей проема, датчики температуры воздуха внутри и снаружи помещения, а также блоки управления температурой и скоростью подачи воздуха, блок управления механизмом поворота жалюзи завесы, пульт ручного управления режимами ее работы, что делает устройство воздушно-тепловой завесы громоздкой по количеству элементов и сложным в управлении. Данное устройство не позволяет с наибольшей точностью регулировать параметры ВТЗ при изменении условий воздухообмена, в связи с чем ВТЗ имеет большую энергоемкость. А разность температуры воздуха внутри и снаружи помещения не является точной величиной, определяющей скорость врывания воздуха и ветровой поток.
Целью изобретения является снижение затрат тепловой и электрической энергии за счет мониторинга параметров воздухообмена, точное регулирование параметров ВТЗ при изменении условий воздухообмена через дверной проем и упрощение конструкции.
ВТЗ содержит микропроцессорный управляющий контроллер, расположенный в отдельном блоке, к которому подключены частотный регулятор электродвигателя вентилятора, вентилятор, регулятор мощности калорифера, калорифер, располагаемые в отдельном блоке. В отличие от прототипа внутри и снаружи дверного проема установлены датчики давления, снабженные регистраторами разницы давлений и подключенные параллельно к микропроцессорному управляющему контроллеру, получающему от них начальные данные для регулирования подачи воздуха в воздухораспределитель. Кроме этого, вместо нескольких датчиков температуры воздуха внутри и снаружи помещения в заявляемой ВТЗ установлен один датчик температуры, располагаемый внутри помещения в непосредственной близости от дверного проема.
В результате проведенного поиска авторами не выявлено тождественное заявляемому техническое решение, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемой конструкции ВТЗ критерию «новизна».
Датчики давления для измерения давления, снабженные регистраторами разницы давления, в технике известны, но новая совокупность признаков, а именно установка датчиков давления внутри и снаружи помещения по высоте дверного проема для измерения скорости воздушного потока через дверной проем с целью регулирования подачи воздуха и тем самым позволяющая снизить затраты электрической и тепловой энергии в технике неизвестны, то есть неизвестна причинно-следственная связь новой совокупности признаков и достигаемого результата, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «изобретательский уровень».
B
H
На чертеже представлена воздушно-тепловая завеса, которая включает микропроцессорный управляющий контроллер 11, располагаемый в отдельном блоке, к которому подключены частотный регулятор 1 электродвигателя вентилятора, вентилятор 2, регулятор 4 мощности калорифера 3, калорифер 3, регулирующее устройство 5 воздуховода, электропривод 6 регулирующего устройства, располагаемые в отдельном блоке, и воздухораспределитель 7, установленный с одной стороны дверного проема 8, если конструкция предполагает использование односторонней ВТЗ или с двух сторон дверного проема 8, если конструкция предполагает использование двусторонней ВТЗ, датчики давления 9 внутри Р и снаружи P здания, регистраторы разницы давления 10 (ΔP), датчик температуры 12 (t), располагаемый внутри помещения в непосредственной близости от дверного проема 8.
Устройство работает следующим образом. Датчики давлений 9 внутри и снаружи помещения, соединенные с регистраторами 10 разницы давлений, измеряют давление воздушного потока по высоте дверного проема, эти данные поступают в контроллер 11. Контроллер 11, находящийся в отдельном блоке, воздействует на частотный регулятор 1 электродвигателя вентилятора 2 и на исполнительные механизмы 6 регулирующих устройств 5 воздуховодов, воздухораспределителя 7. Датчик температуры 12, соединенный с контроллером 11 и располагаемый в непосредственной близости от плоскости дверного проема 8 внутри помещения, дает возможность воздействовать на регулятор 4 мощности калорифера 3 и тем самым изменять температуру струи. В случае увеличения или уменьшения скорости воздушного потока через дверной проем воздушно-тепловая завеса определяет скорость поперечного потока через дверной проем по формуле
из соотношения
где ω - скорость поперечного потока через дверной проем,
ΔР - разница давления внутри и снаружи здания по высоте дверного проема,
ρ - плотность воздуха.
ВТЗ изменяет свои параметры, увеличивая или уменьшая температуру струи, и тем самым предотвращает прорыв холодного воздуха в помещение с учетом ветрового потока.
Установка воздушно-тепловой завесы, снабженная системой мониторинга параметров воздухообмена, давления внутри и снаружи здания по высоте дверного проема и системой устройств, регулирующих режим работы установки, позволяет получить оптимальный расход ресурсов.
Техническим результатом предлагаемой воздушно-тепловой завесы являются снижение затрат тепловой и электрической энергии за счет мониторинга параметров воздухообмена и точное регулирование параметров ВТЗ при изменении условий воздухообмена через дверной проем, а также упрощение конструкции.