УСТАНОВКА ДЛЯ СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к области вентиляции и кондиционирования воздуха и может быть использована для создания микроклимата в жилых, общественных, административных и производственных помещениях.
Заявляемая полезная модель относится к приоритетным направлениям развития науки и технологии «Технологии создания энергосберегающих систем транспортировки, распределения и потребления тепла и электроэнергии» [Алфавитно-предметный указатель к Международной патентной классификации по приоритетным направлениям развития науки и технологий / Ю.Г.Смирнов, Е.В.Скиданова, С.А.Краснов. - М.: ПАТЕНТ, 2008. - с.58 и с.97].
При отрицательных температурах наружного воздуха, а также при определенных сочетаниях температуры и относительной влажности воздуха удаляемого из помещения, возможно обмерзание рекуператора тепловой энергии входящего в состав установок вентиляции или кондиционирования воздуха. Для борьбы с обмерзанием в настоящее время используются различные способы:
1. Для пластинчатых перекрестноточных рекуператоров:
- установка предварительного воздухоподогревателя приточного воздуха для его подогрева до температур исключающих обмерзание;
- остановка приточного вентилятора для оттайки рекуператора;
- устройство байпассирования части наружного воздуха в обход рекуператора;
- устройство байпассирования с посекционным оттаиванием рекуператора;
- использование смесительной секции для осуществления рециркуляции воздуха для повышения его температуры;
2. Для роторных рекуператоров:
- снижение скорости вращения электродвигателя ротора;
- остановка приточного вентилятора для оттайки рекуператора.
Таким образом, решение проблемы бесперебойного функционирования установок для систем вентиляции и кондиционирования воздуха в зимний период времени представляется актуальной задачей.
Известно устройство для системы кондиционирования воздуха, содержащее средство передачи отработанного воздуха и поступающего воздуха через систему кондиционирования воздуха, устройство для регенерации тепла, имеющее две ступени и средство для ввода дополнительной тепловой или охлаждающей энергии в поступающий воздух (SU 1474339 A1, F24F 5/00, опубликовано 23.04.89).
Признаками аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемой установки, являются наличие средства для передачи и обработки поступающего и отработанного воздуха через систему кондиционирования воздуха.
Недостатком аналога является недостаточный диапазон рабочих температур, так как не исключена возможность остановок устройства в зимний период времени.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является принятое за прототип полезной модели техническое решение по патенту РФ №2168116, МПК F24F 3/147, F24F 12/00, опубл. 27.05.2001 - устройство для системы кондиционирования воздуха.
Признаками аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемой установки, являются: средства передачи и обработки уходящего и наружного воздуха и устройство для регенерации тепловой энергии.
Недостатком прототипа также является недостаточный диапазон его рабочих температур, так как не исключена возможность остановок устройства в зимний период времени из-за обмерзания отдельных узлов устройства.
Устройство для системы кондиционирования воздуха содержит средство регенерации тепла и средство подвода дополнительного нагрева и охлаждения, в котором, по меньшей мере, одно нагревательное или охлаждающее устройство, установленное в потоке поступающего воздуха, сторона жидкости которого соединена с нагревательным или охлаждающим устройством.
Недостатком известного устройства является высокое энергопотребление на подогрев и доохлаждение воздуха, а также невозможность утилизации излишков теплоты.
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в создании устройства, позволяющего работать как в летний, так и в зимний период времени.
Технический результат полезной модели заключается в расширении диапазона рабочих температур заявляемой установки из-за предотвращения обмерзания теплообменника устройства для регенерации тепловой энергии за счет предотвращения замерзания образующегося на устройстве регенерации тепловой энергии конденсата.
Технический результат полезной модели достигается тем, что в установке для системы вентиляции и кондиционирования воздуха, охарактеризованной в п.1 формулы, содержащей средства передачи и обработки уходящего и наружного воздуха и устройство для регенерации тепловой энергии, согласно полезной модели, она дополнительно содержит компрессор, дросселирующее устройство, испарительный теплообменник, расположенный в канале средства передачи и обработки уходящего воздуха, и конденсационный теплообменник, расположенный в канале средства передачи и обработки наружного воздуха, при этом испарительный теплообменник установлен в канале средства передачи и обработки уходящего воздуха после устройства для регенерации тепловой энергии по ходу уходящего воздуха.
Технический результат полезной модели достигается и тем, что в установке для системы вентиляции и кондиционирования воздуха, охарактеризованной в п.2 формулы, содержащей средства передачи и обработки уходящего и наружного воздуха и устройство для регенерации тепловой энергии, согласно полезной модели, она дополнительно содержит компрессор, дросселирующее устройство, испарительный теплообменник, расположенный в канале средства передачи и обработки уходящего воздуха, и конденсационный теплообменник, расположенный в канале средства передачи и обработки наружного воздуха, при этом испарительный теплообменник установлен в канале средства передачи и обработки уходящего воздуха до устройства для регенерации тепловой энергии по ходу уходящего воздуха.
Введение в установку по п.1 и по п.2 формулы полезной модели компрессора, дросселирующего устройства, испарительного теплообменника, конденсационного теплообменника расположенного в канале средства передачи и обработки уходящего воздуха, позволяет проводить дополнительный отбор тепла у уходящего воздуха и его подачу наружному воздуху для его нагрева до температур, исключающих замерзание образующегося на устройстве регенерации тепловой энергии конденсата.
Наличие отличительных признаков доказывают новизну заявляемой полезной модели.
Заявляемая полезная модель более подробно представлена на чертежах:
Фиг.1 - схематичный вид приточно-вытяжной установки с установкой испарителя теплового насоса в канале вытяжного воздуха после устройстве регенерации тепловой энергии (рекуператора);
Фиг.2 - схематичный вид приточно-вытяжной установки с установкой испарителя теплового насоса в канале вытяжного воздуха до устройстве регенерации тепловой энергии (рекуператора).
На фиг.1 и фиг.2 элементы обозначены следующими цифровыми позициями:
1 - система воздуховодов;
2 - корпус;
3 - разделительная перегородка;
4 - устройство для регенерации тепловой энергии;
5 - воздушный клапан приточного воздуха;
6 - фильтр приточного воздуха;
7 - конденсационный теплообменник;
8 - воздухонагреватель;
9 - средство для передачи и обработки наружного воздуха;
10 - фильтр вытяжного воздуха;
11 - испарительный теплообменник;
12 - средство для передачи и обработки уходящего воздуха;
13 -компрессор;
14 - дросселирующее устройство;
15 - трубопровод с хладагентом.
16 - воздушный клапан уходящего воздуха
Установка для системы вентиляции и кондиционирования воздуха (Фиг.1), охарактеризованная в п.1 формулы, содержит систему воздуховодов - 1, корпус - 2 с разделительной перегородкой - 3 и двумя входными отверстиями, одно из которых предназначено для забора воздуха из системы воздуховодов, а другое для подачи воздуха в систему воздуховодов.
В корпусе - 2 установлено устройство для регенерации тепловой энергии 4, которое может быть выполнено в виде пластинчатого перекрестноточного или роторного рекуператора.
Внутри корпуса находящиеся воздушный клапан приточного воздуха - 5, служащий для перекрытия потока воздуха после входного отверстия для забора воздуха, фильтр приточного воздуха - 6, служащий для очистки (фильтрования) приточного воздуха после воздушного клапана приточного воздуха - 5, и конденсационный теплообменник - 7, предназначенный для отдачи высокопотенциальной энергии, установлен после отверстия для забора наружного воздуха и перед устройством регенерации тепловой энергии - 4.
Так же в корпусе установлены воздухонагреватель - 8, служащий для подогрева наружного воздуха, поступающего из устройства для регенерации тепловой энергии - 4 в средство для передачи и обработки наружного воздуха - 9, перед выходным отверстием в систему воздуховодов.
После входного отверстия удаляемого воздуха установлен воздушный клапан вытяжного воздуха - 16, служащий для отсечения удаляемого воздуха. Фильтр вытяжного воздуха - 10, служащий для очистки вытяжного воздуха чтобы не происходило загрязнения каналов устройства для регенерации энергии - 4, установлен после воздушного клапана вытяжного воздуха - 16 перед устройством для регенерации - 4.
Испарительный теплообменник - 11, предназначенный для сбора низкопотенциальной энергии, установлен после устройства для регенерации тепловой энергии - 4 перед средством для передачи и обработки уходящего воздуха - 12.
Конденсационный теплообменник - 7, испарительный теплообменник - 11, соединены с компрессором - 13 и дросселирующим устройством - 14 трубопроводом с хладагентом - 15.
Установка по п.1 формулы полезной модели (фиг.1) работает следующим образом:
Через забор воздуха и воздушный клапан приточного воздуха 5 (фиг.1) наружный воздух поступает в установку. В фильтре приточного воздуха 6 осуществляется его очистка. Далее, в конденсационном теплообменнике 7 производится его нагрев до температуры, необходимой для обеспечения работы устройства для регенерации тепловой энергии 4 без обмерзания. Затем подогретый воздух проходит через устройство для регенерирования тепловой энергии 4, где догревается за счет отбора энергии у уходящего из помещения воздуха. В средстве передачи и обработки наружного воздуха происходит окончательная тепло-влажностная обработка и подача воздуха в помещение.
Уходящий из помещения воздух проходит через воздушный клапан уходящего воздуха 16, в фильтре уходящего воздуха 10 осуществляется его очистка. Далее в устройстве уже регенерации тепловой энергии 4 производится отбор энергии уходящего воздуха для нагрева наружного воздуха, проходящего по другому каналу, затем в испарительном теплообменнике 11 происходит дополнительное охлаждение уходящего воздуха до температуры, исключающей обмерзание испарительного теплообменника 11. Далее через средство для передачи обработки уходящего воздуха производится его выброс в атмосферу.
Установка для системы вентиляции и кондиционирования воздуха (Фиг.2), охарактеризованная в п.2 формулы, содержит систему воздуховодов - 1, корпус - 2 с разделительной перегородкой - 3 и двумя входными отверстиями, одно из которых предназначено для забора воздуха из системы воздуховодов, а другое для подачи воздуха в систему воздуховодов.
В корпусе - 2 установлено устройство для регенерации тепловой энергии 4, которое может быть выполнено в виде пластинчатого перекрестноточного или роторного рекуператора.
Внутри корпуса находящиеся воздушный клапан приточного воздуха - 5, служащий для перекрытия потока воздуха после входного отверстия для забора воздуха, фильтр приточного воздуха - 6, служащий для очистки (фильтрования) приточного воздуха после воздушного клапана приточного воздуха - 5, и конденсационный теплообменник - 7, предназначенный для отдачи высокопотенциальной энергии, установлен после отверстия для забора наружного воздуха и перед устройством регенерации тепловой энергии - 4.
Так же в корпусе установлены воздухонагреватель - 8, служащий для подогрева наружного воздуха, поступающего из устройства для регенерации тепловой энергии - 4 в средство для передачи и обработки наружного воздуха - 9, перед выходным отверстием в систему воздуховодов.
После входного отверстия удаляемого воздуха установлен воздушный клапан вытяжного воздуха - 16, служащий для отсечения удаляемого воздуха. Фильтр вытяжного воздуха - 10, служащий для очистки вытяжного воздуха чтобы не происходило загрязнения каналов устройства для регенерации энергии - 4, установлен после воздушного клапана вытяжного воздуха - 16 перед устройством для регенерации - 4.
Испарительный теплообменник - 11, предназначенный для сбора низкопотенциальной энергии, установлен до устройства для регенерации тепловой энергии - 4 перед средством для передачи и обработки уходящего воздуха- 12.
Конденсационный теплообменник - 7, испарительный теплообменник - 11, соединены с компрессором - 13 и дросселирующим устройством - 14 трубопроводом с хладагентом - 15.
Устройство по п.2 формулы изобретения работает следующим образом
(Фиг.2) формулы изобретения.
Через забор воздуха и воздушный клапан приточного воздуха 5 (фиг.2) наружный воздух поступает в установку. В фильтре приточного воздуха 6 осуществляется его очистки. Далее, в конденсационном теплообменнике 7 производится его нагрев до температуры, необходимой для обеспечения работы устройства для регенерации тепловой энергии 4 без обмерзания. Затем подогретый воздух проходит через устройство для регенерирования тепловой энергии 4, где догревается за счет отбора энергии у уходящего из помещения воздуха. В средстве передачи и обработки наружного воздуха происходит окончательная тепло-влажностная обработка и подача воздуха в помещение.
Уходящий из помещения воздух проходит через воздушный клапан уходящего воздуха 16, в фильтре уходящего воздуха 10 осуществляется его очистка. Затем в испарительном теплообменнике 11 осуществляется его охлаждение и осушка. Далее в устройстве для регенерации тепловой энергии 4 производится отбор уходящего воздуха для нагрева наружного воздуха, проходящего по другому каналу. Через средство для передачи и обработки уходящего воздуха производится его выброс в атмосферу.