СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ТЕПЛА НАГРЕТОГО ВОЗДУХА И УТИЛИЗАТОР ТЕПЛА
METHOD OF HEAT UTILISATION OF HEATED AIR AND HEAT EXCHANGER

Изобретение относится к вентиляции и кондиционированию воздуха с регенеративными теплоутилизаторами.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является способ утилизации с регенеративным теплоутилизатором по патенту РФ №2282796, F24F 5/00, (прототип), заключающийся в том, что в каналах для приточного и вытяжного воздуха устанавливают вентиляторы, а камеру с регенеративным теплоутилизатором размещают перпендикулярно этим каналам.
Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность за счет перекрестной организации потоков воздуха.
Технический результат - повышение эффективности теплоутилизации выбросного воздуха, экономия энергоресурсов, упрощение конструкции, монтажа и обслуживания.
Это достигается тем, что в способе утилизации тепла нагретого воздуха, заключающемся в том, что в каналах для приточного и вытяжного воздуха устанавливают вентиляторы, а камеру с регенеративным теплоутилизатором размещают перпендикулярно этим каналам, камеру выполняют в виде корпуса, стенки которого облицовывают утепленными панелями, и соединяют ее с каналами для приточного и вытяжного воздуха, а регенеративный теплоутилизатор выполняют в виде выдвижного каркаса, разделенного перегородкой на две полости, соединенные с каналами, а в перегородке закрепляют опоры сердечника барабана, образованного лентами из гофрированной алюминиевой фольги, плотно навитой на сердечник, а периферийную часть барабана, выполненную в виде кольца, жестко соединяют с сердечником и закрепляют на ней по крайне мере две винтовые лопасти, а в каналах для приточного и вытяжного воздуха размещают фильтры очистки воздуха.
Это достигается тем, что в утилизаторе тепла нагретого воздуха, содержащего корпус, каналы для приточного и вытяжного воздуха с вентиляторами, камеру с регенеративным теплоутилизатором, размещенным перпендикулярно каналам, корпус выполнен в виде параллелепипеда, стенки которого выполнены из утепленных панелей, соединяющихся между собой быстродействующими замками, а регенеративный теплоутилизатор представляет собой выдвижной каркас, разделенный на две полости перегородкой, в которой закреплены опоры сердечника барабана, образованного лентами из гофрированной алюминиевой фольги, плотно навитой на сердечник, а на периферийной части барабана, выполненной в виде кольца, жестко связанного с сердечником посредством трех радиальных спиц, закреплены по крайне мере две винтовые лопасти для его вращения потоками воздуха, причем перегородка каркаса, с закрепленным на ней барабаном, образует каналы, соединенные с каналами для приточного и вытяжного воздуха, в каждом из которых размещены фильтры очистки воздуха, причем гофры ленты алюминиевой фольги барабана выполнены в сечении по кривой второго и высшего порядков или многоугольной форме как односторонними, так и двухсторонними, причем впадины гофра в предыдущем слое ленты приходятся на вершину гофра последующего слоя ленты, а барабан образован одной лентой, навитой на сердечнике с зазором по спирали Архимеда, жестко связанной по обоим краям круглыми по форме сетками или перфорированными круглыми алюминиевыми пластинами, причем в зазоре между боковыми поверхностями ленты размещен дисперсный материал с незамкнутыми порами и с высоким коэффициентом теплоусвоения, например керамзитовый гравий.
На фиг. 1 представлен общий вид предлагаемого утилизатора тепла нагретого воздуха для реализации способа, на фиг. 2 - горизонтальный разрез каркаса теплоутилизатора, на фиг. 3 - односторонняя синусоидальная гофра ленты из алюминиевой фольги барабана, на фиг. 4 - двухсторонняя синусоидальная гофра ленты из алюминиевой фольги барабана, на фиг. 5-8 - варианты выполнения формы дисперсного материала 19.
На фиг. 5 - изображена форма дисперсного материала 19 с незамкнутыми порами и с высоким коэффициентом теплоусвоения, выполненного в виде цилиндрического кольца, на боковых, внутренней и наружной поверхностях которого выполнена винтовая нарезка, на фиг. 6 - форма, выполненная в виде шара, на поверхности которого выполнены несквозные отверстия полусферической формы, на фиг. 7 - форма, выполненная в виде в виде цилиндрического кольца, на боковой, внутренней поверхности которого закреплены перегородки в виде перпендикулярных оси кольца шайб с отверстиями, оси которых асимметричны оси кольца, на фиг. 8 - форма, выполненная в виде вписываемого в окружность блока, состоящего из семи связанных между собой боковыми гранями шестигранных параллелепипедов без верхнего и нижнего оснований.
Утилизатор тепла нагретого воздуха содержит корпус 1, каналы для приточного 3 и вытяжного 2 воздуха с вентиляторами, камеру с регенеративным теплоутилизатором 9, размещенным перпендикулярно каналам на основании 4. Корпус 1 выполнен в виде параллелепипеда, стенки которого выполнены из утепленных панелей, соединяющихся между собой быстродействующими замками (на чертеже не показано), а регенеративный теплоутилизатор представляет собой выдвижной каркас 16, разделенный на две полости перегородкой 17, в которой закреплены опоры 8 сердечника барабана 9, образованного лентами 12 из гофрированной алюминиевой фольги, плотно навитой на сердечник 7, а на периферийной части барабана, выполненной в виде кольца 11, жестко связанного с сердечником 7 посредством трех радиальных спиц 18, закреплены по крайне мере две винтовые лопасти 10 для его вращения потоками воздуха, причем перегородка каркаса 17, с закрепленным на ней барабаном, образует каналы, соединенные с каналами для приточного и вытяжного воздуха, в каждом из которых размещены фильтры 5 и 6 для очистки воздуха. Гофры 12 и 13 (фиг. 3 и фиг. 4) ленты алюминиевой фольги барабана выполнены в сечении по кривой второго и высшего порядков или многоугольной форме как односторонними, так и двухсторонними, причем впадины гофра в предыдущем слое ленты приходятся на вершину гофра последующего слоя ленты.
Барабан может быть образован одной лентой (на чертеже не показано), навитой на сердечнике с зазором по спирали Архимеда, жестко связанной по обоим краям круглыми по форме сетками или перфорированными круглыми алюминиевыми пластинами, причем в зазоре между боковыми поверхностями ленты размещен дисперсный материал 19 с незамкнутыми порами и с высоким коэффициентом теплоусвоения, например керамзитовый гравий.
Способ утилизации тепла нагретого воздуха осуществляют следующим образом.
В каналах для приточного 3 и вытяжного 2 воздуха устанавливают вентиляторы, а камеру с регенеративным теплоутилизатором размещают перпендикулярно этим каналам. Камеру выполняют в виде корпуса 1, стенки которого облицовывают утепленными панелями и соединяют ее с каналами для приточного и вытяжного воздуха, а регенеративный теплоутилизатор 9 выполняют в виде выдвижного каркаса 16, разделенного перегородкой 17 на две полости, соединенные с каналами, а в перегородке закрепляют опоры 8 сердечника 7 барабана 9, образованного лентами из гофрированной алюминиевой фольги, плотно навитой на сердечник, а периферийную часть барабана 9, выполненную в виде кольца 11, жестко соединяют с сердечником 7 и закрепляют на ней по крайне мере две винтовые лопасти 10, а в каналах для приточного и вытяжного воздуха размещают фильтры 5 и 6 для очистки воздуха. Барабан 9 закреплен на металлической раме и приводится во вращение с помощью винтовых лопастей 10. Рама с закрепленным на ней барабаном может выдвигаться из камеры, что позволяет проводить профилактический ремонт и очистку барабана 9. Теплоутилизатор 9 можно удалить из приточно-вытяжной камеры и на летний период. Благодаря этому уменьшается сопротивление камеры, вследствие чего увеличивается производительность вентиляторов. Воздух по приточному или вытяжному каналам проходит сквозь барабан по каналам 14 или 15, образованным соответственно гофрами 12 или 13, забирая или отдавая тепло посредством материала 15 и алюминиевой фольги. Лопасти 10 устанавливаются под таким углом к потоку воздуха, чтобы обеспечивалось вращение барабана 9. Для этого возможно разделение потоков с целью направленного взаимодействия струи воздуха с лопастями 10 (на чертеже не показано).