КАНАЛЬНЫЙ УВЛАЖНИТЕЛЬ ВОЗДУХА С РЕГУЛИРОВКОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ И ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА

Полезная модель относится к устройствам для автоматизации увлажнения воздуха в системах управления микроклиматом в жилых, административных и производственных помещениях, предназначена для работы в составе вентиляционной системы и позволяет поддерживать с высокой точностью как температуру, так и влажность воздуха в заданной точке (на выходе увлажнителя или в помещении).
Известен, например, канальный увлажнитель воздуха испарительного типа, содержащий корпус, внутри которого размещены поддон с водой, клапан подачи воды в поддон, поплавок контроля уровня воды в поддоне, испаритель, в корпусе которого расположено несколько слоев впитывающего воду и пропускающего воздух сотового материала, слои которого повернуты друг относительно друга вокруг оси испарителя, а также электропривод, для управляемого вращения испарителя вокруг оси испарителя, установленного с частичным регулируемым погружением в поддон с водой, (см., например, патент РФ на ПМ №194408 по кл. F24F6/00 и F24F6/16) [1].
Недостаток известного устройства [1] заключается в том, что оно, по сути, является только модулем увлажнения и не может применяться в бытовых устройствах вентиляции, без использования дополнительного постнагревателя с регулируемой мощностью.
Кроме того, сотовый материал, используемый в известном устройстве [1] (например, GLassPad), как известно, в любом случае, нуждается в периодической замене, так как поры сотового материала, при использовании водопроводной воды, засоляются (покрываются растворенными в воде солями), а при использовании деминерализованной воды - вымываются связывающие волокна сотового материала. Однако, при условии постоянного увлажнения, сотовый материал служит достаточно долго. Если же он будет периодически высыхать, как это конструктивно предусмотрено в известном устройстве [1], то интенсивность засоления заметно вырастет, а срок службы материала сократится в несколько раз. Учитывая сложность конструкции барабана с материалом GLassPad, по сравнению с традиционными прямоугольными кассетами, и высокую стоимость этого материала (20-30% от стоимости увлажнителя) известное устройство [1] окажется слишком дорогим в эксплуатации и будет требовать частого обслуживания.
Известен также, принятый за прототип, увлажнитель воздуха испарительного типа с точным поддержанием температуры и влажности «Breezart Humi Aqua Р», содержащий водяной нагреватель входящего воздуха, смесительный узел для регулировки мощности нагревателя входящего воздуха, модуль для адиабатического увлажнения воздуха, водяной нагреватель исходящего воздуха, смесительный узел для регулировки мощности нагревателя исходящего воздуха, а также датчик температуры и влажности воздуха (см., например, http://www.breezart.ru/catalog/1000-humi-aqua-p-54690/) [2].
Данное известное устройство [2] лишено недостатков известного устройства [1], так как может применяться в бытовых устройствах вентиляции, без использования дополнительного постнагревателя с регулируемой мощностью.
Кроме того, конструктивные особенности известного устройства [2], обеспечивающие в модуле для адиабатического увлажнения воздуха постоянное увлажнение используемого сотового материала (например, GLassPad), гарантируют длительную работоспособность этого материала. Однако, известное устройство [2], при всех своих достоинствах, имеет высокую себестоимость.
Задача, на решение которой направлена предложенная полезная модель, заключается в снижении себестоимости устройства, при сохранении его функциональных возможностей, таких как поддержание температуры и влажности воздуха в заданной точке (на выходе увлажнителя или в помещении), без использования дополнительного постнагревателя с регулируемой мощностью.
Техническим результатом от использования предложенной полезной модели является снижение себестоимости устройства при сохранении функциональных возможностей, таких как поддержание температуры и влажности воздуха в заданной точке (на выходе увлажнителя или в помещении), без использования дополнительного постнагревателя с регулируемой мощностью.
Вышеуказанный технический результат достигается за счет того, что в канальном увлажнителе воздуха с регулировкой температуры и влажности воздуха, содержащем водяной нагреватель входящего воздуха, смесительный узел для регулировки мощности нагревателя входящего воздуха, модуль для адиабатического увлажнения воздуха, а также датчик температуры и влажности воздуха, согласно предложению, устройство комплектуется дополнительно двумя воздушными клапанами, причем первый воздушный клапан расположен непосредственно после модуля для адиабатического увлажнения воздуха, а второй воздушный клапан устанавливается на байпас, расположенный после водяного нагревателя входящего воздуха, в виде параллельного воздуховода; при этом воздушные клапаны располагаются на одном штоке привода с пропорциональным (плавным) управлением и работают в противофазе, а динамическое регулирование параметров устройства в автоматическом режиме обеспечивают пропорционально - интегрально - дифференциальные регуляторы температуры и влажности воздуха, которые получают информацию от датчика температуры и влажности воздуха.
Заявителем не обнаружены источники информации, содержащие одинаковую совокупность существенных признаков, указанных в формуле полезной модели, что позволяет сделать вывод о соответствии предложенного технического решения критерию «новизна».
Полезная модель иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 представлена принципиальная схема канального увлажнителя воздуха с регулировкой температуры и влажности воздуха.
Канальный увлажнитель воздуха с регулировкой температуры и влажности воздуха содержит водяной нагреватель входящего воздуха (1), смесительный узел для регулировки мощности нагревателя входящего воздуха (2), модуль для адиабатического увлажнения воздуха (3), первый воздушный клапан (4), второй воздушный клапан (5), привод с пропорциональным управлением (6), датчик температуры и влажности воздуха (7), пропорционально - интегрально -дифференциальные регуляторы температуры и влажности воздуха (далее - ПИД-регуляторы) (8).
Канальный увлажнитель воздуха с регулировкой температуры и влажности воздуха работает следующим образом.
Входящий воздух, по вентиляционному каналу вентиляционной системы, поступает в водяной нагреватель входящего воздуха (1). Смесительный узел для регулировки мощности нагревателя входящего воздуха (2) по сигналу от ПИД-регулятора (8) регулирует мощность нагревателя входящего воздуха (1) для нагрева воздуха до необходимой температуры, далее воздух поступает в модуль для адиабатического увлажнения воздуха (3), где, соответственно, увлажняется до заданных значений, и проходит через открытый первый воздушный клапан (4) далее, к датчику температуры и влажности воздуха (7), который, в свою очередь, передает данные по параметрам воздуха на выходе на ПИД-регуляторы (8), которые в автоматическом режиме через привод с пропорциональным управлением (6) регулируют открытие / закрытие заслонок, как первого воздушного клапана (4), так и, одновременно с этим, открытие / закрытие заслонок второго воздушного клапана (5), так как клапаны работают в противофазе - это и позволяет поддерживать влажность воздуха на заданном уровне.
Кроме того, устройство может быть вариативно оснащено дополнительным датчиком температуры и влажности воздуха, расположенным в вытяжном канале (на схеме не показан), что позволит поддерживать заданную температуру и/или влажность в помещении (каскадное регулирование). При этом дополнительный датчик температуры и влажности воздуха, расположенный в вытяжном канале (на схеме не показан), будет передавать текущие параметры на ПИД-регуляторы (8), по аналогии с указанным на схеме датчиком температуры и влажности воздуха (7). В остальном, принцип работы устройства будет такой же, как это описано выше.
Использование предложенной полезной модели позволит снизить себестоимость устройства при сохранении функциональных возможностей, таких как поддержание температуры и влажности воздуха в заданной точке (на выходе увлажнителя или в помещении), без использования дополнительного постнагревателя с регулируемой мощностью, так как два клапана с приводом стоят значительно меньше, чем дополнительный нагреватель со смесительным узлом. Кроме того, при использовании предложенной полезной модели, снижается масса устройства, упрощается его монтаж и пуско-наладка, так как из-за отсутствия постнагревателя к нему не требуется подводить трубы теплоснабжения.