УСТРОЙСТВО ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ ТЕПЛА ВЫТЯЖНОГО ВОЗДУХА
DEVICE FOR EXHAUST AIR HEAT RECOVERY

Изобретение относится к области кондиционирования воздуха, а именно к устройствам, в которых первичный кондиционированный воздух подается от одной центральной станции к распределительной точке в помещениях для вторичной обработки, и может быть использовано в жилых, общественных и административных зданиях.
Известна установка утилизации тепла вытяжного воздуха [RU 2281437 С2, МПК F24F 3/147 (2006.01), опубл. 10.08.2006], которая выбрана в качестве прототипа, содержащая теплоизвлекающий теплообменник с поддоном для сбора конденсата в вытяжном агрегате и теплоотдающий теплообменник в приточном агрегате. Теплообменники соединены трубопроводами, по которым от работы насоса циркулирует антифриз. В агрегатах установлены воздушные клапаны с электроприводами, вентиляторы с приводом от электродвигателей, включающихся и выключающихся магнитным пускателем, и фильтры для предохранения теплообменников от пыли. В трубопровод с антифризом установлен подогреватель, в котором отепленный в теплоотдающем теплообменнике антифриз разогревается до уровня, задаваемого автоматическим устройством, контролирующим температуру наг рева приточного наружного воздуха в теплоотдающем теплообменнике. Датчики контроля намерзания конденсата установлены внутри вытяжного агрегата и имеют импульсную связь с магнитными пускателями электродвигателей вентиляторов вытяжного и приточного воздуха. Подогреватель антифриза, который нужен для работы в режиме оттаивания для устранения замерзания конденсата, выпадающего из охлаждаемого вытяжного воздуха на стенках теплоотдающего теплообменника, установлен на обводном трубопроводе и соединен с соленоидным клапаном горячей воды. Автоматическое устройство соединено с циркуляционным насосом, контролирует заданную температуру в обслуживаемом помещении и управляет работой.
Эта установка утилизации тепла вытяжного воздуха имеет сложную конструкцию.
Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции.
Предложенное устройство для утилизации тепла вытяжного воздуха так же, как в прототипе, содержит приточный теплоизвлекающий пластинчатый теплообменник, на входе которого установлен приточный вентилятор, и вытяжной теплоотдающий пластинчатый теплообменник, на входе которого установлен вытяжной вентилятор, теплообменники соединены трубопроводами, по которым от работы насоса циркулирует антифриз, датчик контроля намерзания конденсата, устройство управления.
Согласно изобретению, к насосу подключен преобразователь частоты, соединенный с устройством управления. Первый и второй датчики температуры расположены соответственно на входе и выходе теплоизвлекающего теплообменника. Третий и четвертый датчики температуры расположены соответственно на входе и выходе теплоотдающего теплообменника. В качестве датчика контроля намерзания конденсата выбран датчик перепада давления, концы которого расположены на входе и выходе теплоотдающего теплообменника. Датчики температуры и датчик перепада давления подключены к устройству управления.
На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства для утилизации тепла вытяжного воздуха.
Устройство для утилизации тепла вытяжного воздуха содержит приточный теплоизвлекающий пластинчатый теплообменник 1 (ТИ) и вытяжной теплоотдающий пластинчатый теплообменник 2 (ТО). На входе теплоизвлекающего теплообменника 1 (ТИ) установлен приточный вентилятор 3 (В1), а на входе теплоотдающего теплообменника 2 (ТО) установлен вытяжной вентилятор 4 (В1). Теплообменники 1 (ТИ) и 2 (ТО) соединены заполненными антифризом трубопроводами 5 и 6. Трубопровод 5 снабжен насосом 7, к которому подключен преобразователь частоты 8 (ПЧ), соединенный с устройством управления с 9 (УУ). Первый 10 и второй 11 датчики температуры расположены соответственно на входе и выходе теплоизвлекающего теплообменника 1 (ТИ). Третий 12 и четвертый 13 датчики температуры расположены соответственно на входе и выходе теплоотдающего теплообменника 2 (ТО). Концы датчика перепада давления 14 расположены на входе и выходе теплоотдающего теплообменника 2 (ТО). Первый 10 и второй 11, третий 12 и четвертый 13 датчики температуры, датчик перепада давления 14 подключены к устройству управления 9 (УУ).
В качестве теплообменников 1 (ТИ) и 2 (ТО) могут быть использованы пластинчатые теплообменники. В качестве вентиляторов 3 (В1) и 4 (В2) могут быть использованы осевые или центробежные вентиляторы. Преобразователь частоты 8 (ПЧ) является стандартным. В качестве устройства управления 9 (УУ) может быть использован программируемый логический контроллер.
При работе устройства для утилизации тепла вытяжного воздуха воздух из помещения, движимый вытяжным вентилятором 4 (В2), проходя через теплоотдающий теплообменник 2 (ТО), отдает свое тепло антифризу, который с помощью работающего насоса 7 циркулирует по трубопроводам 5 и 6 и передает тепловую энергию на нагрев приточного наружного воздуха, проходящего через теплоизвлекающий теплообменник 1 (ТИ), с помощью приточного вентилятора 3 (В1). Датчики температуры 10 и 11, расположенные на входе и выходе теплоизвлекающего теплообменника 1 (ТИ), и датчики температуры 12 и 13, расположенные на входе и выходе теплоотдающего теплообменника 2 (ТО), передают информацию о температуре воздуха в соответствующих частях теплообменников на устройство управления 9 (УУ). Устройство управления 9 (УУ), в свою очередь, подает сигналы управления на преобразователь частоты 8 (ПЧ), который посредством изменения частоты вращения насоса 7 контролирует температуру антифриза, что приводит к изменению температуры выходящего из теплоотдающего теплообменника 2 (ТО) воздуха.
При отрицательных температурах внешнего воздуха воздух, проходящий через теплоотдающий теплообменник 2 (ТО), охлаждается и, соприкасаясь с его пластинами, образует на стенках пластин конденсат, который при отрицательных температурах замерзает и препятствует движению воздуха. При достижении критического значения толщины слоя намерзшего конденсата значение разности давлений на датчике перепада давления 14 увеличивается до определенного, предварительно заданного значения, при котором устройство для утилизации тепла вытяжного воздуха переходит в режим поддержания точки росы. Для этого устройство управления 9 (УУ) формирует сигнал управления для преобразователя частоты 8 (ПЧ). В результате, с понижением частоты вращения насоса 7, на теплоотдающем теплообменнике 2 (ТО), в зоне образования намерзшего конденсата, поддерживается температура точки росы, при которой происходит оттаивание намерзшего конденсата. Так, после освобождения путей для прохождения воздуха значение величины перепада давления, фиксируемое датчиком перепада давления 14, уменьшается до заданного значения, соответствующего отсутствию инея. После освобождения теплоотдающего теплообменника 2 (ТО) от наростов намерзшего конденсата устройство управления 9 (УУ) формирует сигнал управления для преобразователя частоты 8 (ПЧ), соответствующий рекомендуемой скорости циркуляции насоса 7. В этом режиме работы эффективность устройства максимальна.
Таким образом, предлагаемое устройство для утилизации тепла вытяжного воздуха позволяет избавиться от намерзшего на пластинах теплоотдающего теплообменника 2 (ТО) конденсата.