Система кондиционирования приточного воздуха с линиями горячего и осушающего воздуха
AIR CONDITIONING SYSTEM WITH HOT AND DRYING AIR CONDITIONING LINES

14,16
Заявляемое решение относится к области систем кондиционирования приточного воздуха для обслуживания помещений общественных зданий. Система кондиционирования содержит линию горячего воздуха, получаемого при использовании отходящих газов от топок и сушильных агрегатов, и имеющего температуру, изменяющуюся в диапазоне t=105÷35°C, обеспечивающую восьмикратное использование горячего воздуха для кондиционирования приточного воздуха и линию осушающего воздуха с получением заданных параметров приточного воздуха в теплый период года.
7
7
7
Заявляемая система кондиционирования приточного воздуха, обеспечивает получение приточного воздуха для помещений общественных зданий с параметрами в теплый период года: температурой t=20°C, влагосодержанием d=7,9 г/кг сух. возд., относительной влажностью ϕ=0,53.
10
10
Система кондиционирования приточного воздуха использует вытяжной воздух, поступающий в вытяжные камеры кондиционеров с параметрами: температурой t=22,1÷21°C, влагосодержанием d=8,9 г/кг сух. возд.
8
8
8
1
1
1
Указанные параметры вытяжного воздуха получаются в заявляемой системе кондиционирования приточного воздуха путем обработки удаляемого из помещения воздуха с параметрами: температурой t=23°C, относительной влажностью ϕ=0,5 (в долях ед.) и влагосодержанием d=8,9 г/кг сух. возд. в доводчике температуры приточного и вытяжного воздуха и обработки приточного воздуха в доводчике влагосодержания приточного воздуха при изменении температуры наружного воздуха в теплый период года в диапазоне t=15÷30°C, относительной влажности ϕ=0,7 (в долях ед.) и влагосодержания в диапазоне d=7,6÷19,1 г/кг сух. возд.
1
1
1
бар
Приведенные параметры наружного воздуха (температура t, относительная влажность ϕ, влагосодержание d) в теплый период года соответствуют климатическим условиям г. Москва обеспеченностью 0,98 при барометрическом давлении P=99500 Па.
14,16
18
18
Применение в заявляемой системе кондиционирования приточного воздуха линии горячего воздуха с температурой, изменяющейся при каскадной рекуперации его теплоты в диапазоне t=105÷35°C, и линии осушающего воздуха с температурой t=16,5°C и влагосодержанием d=7,1 г/кг сух. возд., обеспечивает восьмикратное увеличение объемов кондиционированного приточного воздуха с заданными значениями параметров приточного воздуха в теплый период года при нулевом энергопотреблении на охлаждение приточного воздуха.
Из источников научно-технической литературы и патентной информации известно большое количество систем кондиционирования приточного воздуха. Среди них выбраны системы кондиционирования, которые имеют линию горячего воздуха, в виде отходящих газов от топок и сушильных агрегатов, повышающей энергоэффективность системы кондиционирования, но не позволяющей получать приточный воздух в теплый период года с требуемыми параметрами для обслуживания помещений общественных зданий, при нулевом энергопотреблении на охлаждение приточного воздуха, что обеспечивает возможность их усовершенствования в направлении, указанном в формуле изобретения заявляемого решения.
Известна система кондиционирования приточного воздуха для производственных помещений, включающая кондиционер с трехроторной системой осушительного и испарительного охлаждения и линией дополнительной вытяжки горячего воздуха в виде отходящих дымовых газов от топок и сушильных агрегатов различных производств, описанная в статье В.Е. Воскресенского, А.М. Гримитлина «Кондиционер с NZE- DEC-системой для производственных помещений», опубликованной в научно-техническом журнале «Инженерные системы» АВОК Северо-Запад, 2016, №4, с. 60-66.
Система кондиционирования приточного воздуха, содержащая кондиционер и линию горячего воздуха, получаемого при использовании отходящих дымовых газов от топок и сушильных агрегатов, которая содержит источник горячего воздуха, входной и выпускной воздуховоды и вентилятор, кондиционер содержит верхнюю разъемную панель, приточную камеру и основную вытяжную камеру, разделенные между собой горизонтальной перегородкой с основным и дополнительным роторными каналами и размещением основного роторного канала горизонтальной перегородки на входе в приточную камеру, адсорбционный роторный регенератор, роторный рекуператор-теплообменник с инвертором, адиабатический увлажнитель приточного воздуха и адиабатический увлажнитель вытяжного воздуха. При этом адсорбционный роторный регенератор встроен в основной роторный канал горизонтальной перегородки кондиционера, а роторный рекуператор-теплообменник - в дополнительный роторный канал горизонтальной перегородки и имеют противоположно направленные линии притока и основной вытяжки кондиционера. Адиабатический увлажнитель приточного воздуха размещен на выходе из приточной камеры, а адиабатический увлажнитель вытяжного воздуха - в основной вытяжной камере, на входе в роторный рекуператор-теплообменник. Приточная камера содержит входной и выпускной патрубки, вентилятор, установленный на выходе из роторного рекуператора-теплообменника. Основная вытяжная камера содержит входной и выпускной патрубки, вентилятор, установленный на выходе из камеры. Кондиционер также содержит дополнительную вытяжную камеру горячего воздуха и разъем в верхней разъемной панели кондиционера, размещенный между основным и дополнительным роторными каналами горизонтальной перегородки. Дополнительная вытяжная камера горячего воздуха размещена над верхней разъемной панелью кондиционера, герметично установлена на ней, и содержит входной и выпускной патрубки, дополнительный роторный рекуператор-теплообменник, который встроен в разъем верхней разъемной панели кондиционера, имеет противоположно направленные линии основной вытяжки и горячего воздуха и обеспечивает требуемый перепад температур вытяжного воздуха на входе в адсорбционный роторный регенератор и выходе из роторного рекуператора-теплообменника, и совместно с адсорбционным роторным регенератором, роторным рекуператором-теплообменником и адиабатическими увлажнителями приточного и вытяжного воздуха образуют трехроторную систему осушительного и испарительного охлаждения - Desiccative and Evaporative Cooling (DEC). Кондиционер-прототип предназначен для обслуживания производственных помещений с получением влажного приточного воздуха и обеспечивает нулевое энергопотребление - Zero Energy (ZE) при нагревании и охлаждении приточного воздуха и околонулевое энергопотребление - Nearly Zero Energy (NZE) в DEC-системе при температуре горячего воздуха в линии горячего воздуха, изменяющейся в диапазоне
Несмотря на большое количество совпадающих признаков прототипа и заявляемого решения, отсутствие в прототипе отличительных признаков последнего не обеспечивает получение технического результата, заключающегося в расширении функциональных возможностей системы кондиционирования приточного воздуха по следующим причинам.
Система кондиционирования приточного воздуха, принятая за прототип, имеет функциональные ограничения, которые не позволяют:
5
5
5
6
6
6
12
1
1
1
1. Обеспечивать нулевое энергопотребление на охлаждение приточного воздуха в теплый период года до конечной температуры t=20°C, относительной влажности ϕ=0,53 влагосодержания d=7,9 г/кг сух. возд. при температуре вытяжного воздуха, удаляемого из помещения t=23°C, относительной влажности ϕ=0,5, влагосодержания d=8,9 г/кг сух. возд., температуре вытяжного горячего воздуха t=105÷35°C, подаваемого на вход дополнительной вытяжной камеры кондиционера при изменении температуры наружного воздуха в теплый период года в диапазоне t=15÷30°C, относительной влажности ϕ=0,7, влагосодержания в диапазоне d=7,6÷19,1 г/кг сух. возд.
12
5
5
5
6
6
1
1
1
2. Обеспечивать глубокую рекуперацию тепла горячего воздуха и восьмикратное его использование с температурой, изменяющейся в линии горячего воздуха в широком диапазоне t=105÷35°C для получения кондиционированного приточного воздуха в восьми последовательно расположенных кондиционерах с температурой t=20°C, относительной влажностью ϕ=0,53, влагосодержанием d=7,9 г/кг сух. возд., при температуре вытяжного воздуха t=23°C, влагосодержании d=8,9 г/кг сух. возд., и изменении температуры наружного воздуха в теплый период года в диапазоне t=15÷30°C, относительной влажности ϕ=0,7 (в долях ед.) и влагосодержания в диапазоне d=7,6÷19,1 г/кг сух. возд. при нулевом энергопотреблении на охлаждение приточного воздуха, что снижает энергетическую эффективность системы кондиционирования приточного воздуха.
По п. 1 недостатков системы кондиционирования приточного воздуха-прототипа
5
5
5
6
6
6
12
1
1
Система кондиционирования приточного воздуха, принятая за прототип, может обеспечить нулевое энергопотребление в холодный период года на нагревание приточного воздуха только при получении влажного приточного воздуха с температурой t=21°C, относительной влажностью ϕ=0,776÷0,932, влагосодержанием d=12,3÷14,61 г/кг сух. возд. при температуре вытяжного воздуха из производственного помещения t=18÷24°C, относительной влажности ϕ=0,5, влагосодержании d=6,42÷9,33 г/кг сух. возд., температуре горячего воздуха t=80÷90°C и изменении температуры наружного воздуха в диапазоне t и влагосодержания d=4,07÷15,0 г/кг сух. возд.
Указанные параметры приточного воздуха, получаемые в кондиционере-прототипе, в теплый период года не соответствуют параметрам приточного воздуха для помещений общественных зданий, получаемых в заявляемом кондиционере.
По п. 2 недостатков системы кондиционирования приточного воздуха, принятой за прототип
12
13
12
18
18
Система кондиционирования приточного воздуха, принятая за прототип, при температуре горячего воздуха t=80÷90°C, подаваемого на вход дополнительной вытяжной камеры кондиционера, имеет низкие значения температуры на выходе из нее t<(70÷80)°C, которые не позволяют вторично использовать отработанный горячий воздух для кондиционирования приточного воздуха в трехроторном кондиционере. Восьмикратное использование горячего воздуха может быть получено только при последовательном пропускании горячего воздуха с температурой t=105°C через дополнительные вытяжные камеры семи установленных в ряд трехроторных кондиционеров и одного двухроторного кондиционера с подачей на вход в его дополнительную вытяжную камеру горячего воздуха с остаточной температурой  обеспечивающего семикаскадную рекуперацию его теплоты и получение приточного воздуха в восьми кондиционерах с заданными параметрами в теплый период года при использовании линии осушающего воздуха с параметрами (температурой t=16,5°C, влагосодержанием d=7,1 г/кг сух. возд.) и нулевом энергопотреблении на охлаждение приточного воздуха (далее ZE-охлаждение приточного воздуха).
Задача создания системы кондиционирования приточного воздуха с линиями горячего и осушающего воздуха, обеспечивающими глубокую утилизацию тепла горячего воздуха и осушку приточного воздуха с образованием в системе кондиционирования ZE-охлаждения приточного воздуха до заданных значений температуры, влагосодержания и относительной влажности в помещениях общественных зданий, на осуществление которых направлено заявляемое решение, состояла в дальнейшем усовершенствовании известной системы кондиционирования приточного воздуха для производственных помещений с кондиционером, имеющим трехроторную DEC-систему и линию горячего воздуха, полученного с использованием отходящих дымовых газов от топок и сушильных агрегатов различных производств и получении технического результата - расширение функциональных возможностей системы кондиционирования приточного воздуха.
Расширение функциональных возможностей заявляемой системы кондиционирования приточного воздуха предусматривает.
7
7
7
8
8
14,16
18
18
1
1
1
1. Обеспечение нулевого энергопотребления на охлаждение приточного воздуха в теплый период года в системе кондиционирования приточного воздуха до конечной температуры t=20°C, относительной влажности ϕ=0,53 и влагосодержания d=7,9 г/кг сух. возд. при температуре вытяжного воздуха t=23°C, влагосодержании d=8,9 г/кг сух. возд., температуре горячего воздуха, изменяющейся в линии горячего воздуха кондиционеров в диапазоне t=105÷35°C, при параметрах осушающего воздуха (температуре t=16,5°C, влагосодержании d=7,1 г/кг сух. возд.) при изменении температуры наружного воздуха в теплый период года в диапазоне t=15÷30°C, относительной влажности ϕ=0,7, влагосодержания в диапазоне d=7,6÷19,1 г/кг сух. возд.
14,16
7
7
7
8
8
18
18
1
1
1
2. Обеспечение восьмикратного использования горячего воздуха с температурой, изменяющейся в линии горячего воздуха кондиционеров диапазоне t=105÷35°C для получения кондиционированного приточного воздуха в доводчиках температуры приточного и вытяжного воздуха восьми кондиционеров с температурой t=20°C, относительной влажностью ϕ=0,53 и влагосодержанием d=7,9 г/кг сух. возд. при температуре вытяжного воздуха на входе в доводчик температуры t=23°C, влагосодержании d=8,9 г/кг сух. возд., при параметрах осушающего воздуха (температуре t=16,5°C, влагосодержании d=7,1 г/кг сух. возд.) и изменении температуры наружного воздуха в теплый период года в диапазоне t=15÷30°C, относительной влажности ϕ=0,7 (в долях ед.) и влагосодержания в диапазоне d=7,6÷19,1 г/кг сух. возд. при нулевом энергопотреблении на охлаждение приточного воздуха.
Достижение вышеуказанного технического результата обеспечивается тем, что система кондиционирования приточного воздуха с линиями горячего и осушающего воздуха, содержащая кондиционер и линию горячего воздуха, которая содержит источник горячего воздуха, входной и выпускной воздуховоды, кондиционер содержит нижнюю панель, верхнюю разъемную панель, приточную камеру и основную вытяжную камеру, разделенные между собой горизонтальной перегородкой с основным и дополнительным роторными каналами и размещением основного роторного канала горизонтальной перегородки на входе в приточную камеру, роторный рекуператор-теплообменник с инвертором и адсорбционный роторный регенератор, встроенные в роторные каналы горизонтальной перегородки кондиционера, приточная и основная вытяжная камеры содержат входные и выпускные патрубки, кроме этого кондиционер содержит дополнительную вытяжную камеру горячего воздуха с входным и выпускным патрубками, контроллер, а верхняя разъемная панель кондиционера содержит разъем, размещенный между основным и дополнительным роторными каналами горизонтальной перегородки кондиционера, входной воздуховод линии горячего воздуха соединен на входе с источником горячего воздуха, отличающаяся тем, что система кондиционирования приточного воздуха содержит, по крайней мере, четыре кондиционера, по крайней мере, один доводчик температуры приточного и вытяжного воздуха и один доводчик влагосодержания приточного воздуха с линией осушающего воздуха, линия горячего воздуха содержит, по крайней мере, три промежуточных воздуховода, роторные рекуператоры-теплообменники кондиционеров встроены в основные роторные каналы горизонтальных перегородок, адсорбционные роторные регенераторы встроены в дополнительные роторные каналы горизонтальных перегородок, при этом роторные рекуператоры-теплообменники и адсорбционные роторные регенераторы герметично установлены между нижними панелями и верхними разъемными панелями кондиционеров, кондиционеры содержат верхние замыкающие панели, выполненные двумя конфигурациями с возможностью их герметичного встраивания в разъемы верхних разъемных панелей кондиционеров, верхняя замыкающая панель первой конфигурации выполнена с входным патрубком дополнительной вытяжной камеры горячего воздуха, а верхняя замыкающая панель второй конфигурации - с роторным каналом, обеспечивающие возможность выполнения кондиционеров двухроторным и трехроторными, один из кондиционеров системы кондиционирования приточного воздуха выполнен двухроторным, в двухроторном кондиционере в разъем верхней разъемной панели герметично встроена верхняя замыкающая панель первой конфигурации, а в трехроторных кондиционерах в разъемы верхних разъемных панелей герметично встроены верхние замыкающие панели второй конфигурации, двухроторный кондиционер содержит вертикальную поперечную перегородку, дополнительная вытяжная камера горячего воздуха двухроторного кондиционера размещена над горизонтальной перегородкой кондиционера с охватом основного роторного канала горизонтальной перегородки и разделена с основной вытяжной камерой вертикальной поперечной перегородкой, которая размещена между выпускным патрубком основной вытяжной камеры и входным патрубком дополнительной вытяжной камеры горячего воздуха и герметично установлена по контуру примыкания, дополнительная вытяжная камера горячего воздуха трехроторного кондиционера содержит дополнительный роторный рекуператор-теплообменник, размещена над верхней замыкающей панелью второй конфигурации и герметично установлена на ней, дополнительный роторный рекуператор-теплообменник встроен в роторный канал верхней замыкающей панели второй конфигурации и герметично установлен между верхней панелью дополнительной вытяжной камеры и горизонтальной перегородкой кондиционера, при этом выпускной патрубок дополнительной вытяжной камеры двухроторного кондиционера соединен с выпускным воздуховодом линии горячего воздуха, доводчик температуры приточного и вытяжного воздуха содержит нижнюю и верхнюю панели, приточную и вытяжную камеры, разделенные горизонтальной перегородкой с роторным каналом, роторный рекуператор-теплообменник, который встроен в роторный канал горизонтальной перегородки и герметично установлен между нижней и верхней панелями доводчика температуры, приточная и вытяжная камеры доводчика температуры содержат входные и выпускные патрубки, доводчик влагосодержания приточного воздуха содержит верхнюю и нижнюю панели, приточную камеру и дополнительную вытяжную камеру осушающего воздуха, разделенные горизонтальной перегородкой с роторным каналом, адсорбционный роторный регенератор, который встроен в роторный канал горизонтальной перегородки и герметично установлен между нижней и верхней панелями доводчика влагосодержания приточного воздуха, приточная камера и дополнительная вытяжная камера осушающего воздуха доводчика влагосодержания приточного воздуха содержат входные и выпускные патрубки, кондиционеры системы кондиционирования приточного воздуха попарно установлены навстречу входными патрубками основных вытяжных камер и выпускными патрубками приточных камер и размещены двумя рядами с образованием сервисной площадки между ними и соединением входных патрубков основных вытяжных камер раздающими тройниками вытяжного воздуха и выпускных патрубков приточных камер собирающими тройниками приточного воздуха, четыре кондиционера, расположенные в двух рядах, содержат по одному раздающему тройнику вытяжного воздуха и по одному собирающему тройнику приточного воздуха, раздающий тройник вытяжного воздуха четырех кондиционеров соединен воздуховодами с раздающими тройниками вытяжного воздуха кондиционеров, размещенных двумя рядами, собирающие тройники приточного воздуха двух рядов кондиционеров соединены воздуховодами с собирающим тройником приточного воздуха четырех кондиционеров, при содержании в системе кондиционирования приточного воздуха четырех кондиционеров, входной воздуховод линии горячего воздуха соединен на выходе с входным патрубком дополнительной вытяжной камеры четвертого кондиционера, а при содержании восьми кондиционеров - с входным патрубком дополнительной вытяжной камеры горячего воздуха восьмого кондиционера, промежуточные воздуховоды линии горячего воздуха последовательно соединены на входах с выпускными патрубками дополнительных вытяжных камер и на выходах с входными патрубками дополнительных вытяжных камер кондиционеров системы кондиционирования приточного воздуха, выпускной патрубок вытяжной камеры доводчика температуры вытяжного и приточного воздуха соединен воздуховодом с раздающим тройником вытяжного воздуха четырех кондиционеров, а собирающий тройник приточного воздуха четырех кондиционеров соединен на выходе воздуховодом с входным патрубком приточной камеры доводчика влагосодержания приточного воздуха, выпускной патрубок которого соединен воздуховодом с входным патрубком приточной камеры доводчика температуры приточного и вытяжного воздуха, обеспечивающие в трехроторных кондиционерах системы кондиционирования приточного воздуха рекуперацию требуемого количества теплоты горячего воздуха дополнительных вытяжных камер дополнительными роторными рекуператорами-теплообменниками с ее передачей вытяжному воздуху основных вытяжных камер на вход в роторные рекуператоры-теплообменники с обеспечением их работы в технически достижимом диапазоне эффективности рекуперации теплоты и образованием ZE-охлаждения приточного воздуха в теплый период года в системе кондиционирования приточного воздуха при температуре горячего воздуха на входе в дополнительную вытяжную камеру двухроторного кондиционера системы кондиционирования приточного воздуха не более 35°C и перепадах температур горячего воздуха на входах и выходах дополнительных вытяжных камер трехроторных кондиционеров системы кондиционирования приточного воздуха не более 10°C, обеспечивающие глубокую рекуперацию теплоты горячего воздуха.
Технический результат заявляемого изобретения обеспечивается всей совокупностью существенных признаков.
Доказательство существенности отличий заявляемой системы кондиционирования приточного воздуха с линией горячего воздуха и каскадной рекуперацией теплоты и связь отличительных признаков с достигаемым техническим результатом раскрывается в следующем порядке.
7
7
7
8
8
14,16
18
18
1
1
1
1. Расширение функциональных возможностей системы кондиционирования приточного воздуха в виде обеспечения нулевого энергопотребления на охлаждение приточного воздуха в теплый период года до конечной температуры t=20°C, относительной влажности ϕ=0,53 и влагосодержания d=7,9 г/кг сух. возд. при температуре вытяжного воздуха t=23°C, и влагосодержании d=8,9 г/кг сух. возд., температуре горячего воздуха, изменяющейся в линии горячего воздуха кондиционеров в диапазоне t=105÷35°C, подаваемого на вход дополнительных вытяжных камер кондиционеров при параметрах осушающего воздуха (температуре t=16,5°C, влагосодержании d=7,1 г/кг сух. возд.) при изменении температуры наружного воздуха в теплый период года в диапазоне t=15÷30°C, относительной влажности ϕ=0,7, влагосодержания в диапазоне d=7,6÷19,1 г/кг сух. возд.
14,16
18
18
7
7
7
8
8
1
1
1
2. Расширение функциональных возможностей системы кондиционирования приточного воздуха в виде обеспечения восьмикратного использования горячего воздуха с температурой, изменяющейся в линии горячего воздуха кондиционеров в диапазоне t=105÷35°C при параметрах осушающего воздуха (температуре t=16,5°C, влагосодержании d=7,1 г/кг сух. возд.) для получения кондиционированного приточного воздуха в доводчиках температуры приточного и вытяжного воздуха восьми кондиционеров с температурой t=20°C, относительной влажностью ϕ=0,53 и влагосодержанием d=7,9 г/кг сух. возд. при температуре вытяжного воздуха на входе в доводчики температуры t=23°C, влагосодержании d=8,9 г/кг сух. возд. и изменении температуры наружного воздуха в теплый период года в диапазоне t=15÷30°C, относительной влажности ϕ=0,7 и влагосодержания в диапазоне d=7,6÷19,1 г/кг сух. возд. при нулевом энергопотреблении на охлаждение приточного воздуха.
7
7
7
8
8
Для обоснования полученного технического результата в табл.1 приведены алгоритмы расчета параметров наружного, приточного, вытяжного и горячего воздуха, обеспечивающие в теплый период года в заявляемой системе кондиционирования получение приточного воздуха с конечной температурой t=20°C, относительной влажностью ϕ=0,53 и влагосодержанием d=7,9 г/кг сух. возд. при температуре вытяжного воздуха t=23°C, влагосодержании d=8,9 г/кг сух. возд. при использовании тепловой энергии горячего воздуха в восьми кондиционерах и нулевом энергопотреблении на охлаждение приточного воздуха, полученные для климатических условий г. Москва (режимы 1-8), которые представлены на фиг. 13-24).
7
7
7
8
8
14,16
18
18
1
1
1
Расширение функциональных возможностей системы кондиционирования приточного воздуха в виде обеспечения нулевого энергопотребления на охлаждение приточного воздуха в теплый период года до конечной температуры t=20°C, относительной влажности ϕ=0,53 и влагосодержания d=7,9 г/кг сух. возд. при температуре вытяжного воздуха, t=23°C и влагосодержании d=8,9 г/кг сух. возд., температуре горячего воздуха, изменяющейся в линии горячего воздуха кондиционеров в диапазоне t=105÷35°C, подаваемого на вход дополнительных вытяжных камер кондиционеров, при параметрах осушающего воздуха с параметрами (температурой t=16,5°C, влагосодержанием d=7,1 г/кг сух. возд.) изменении температуры наружного воздуха в теплый период года в диапазоне t=15÷30°C, относительной влажности ϕ=0,7 и влагосодержания в диапазоне d=7,6÷19,1 г/кг сух. возд.) достигается следующими преимуществами заявляемого решения перед прототипом.
1
10
9
8
2
1
3
1. Адсорбционные роторные регенераторы (рекуператоры №2) кондиционеров заявляемой системы кондиционирования приточного воздуха размещены в дополнительных роторных каналах горизонтальных перегородок кондиционеров. Это позволяет в теплый период года при изменении температуры наружного воздуха в диапазоне t=15÷30°C при заданных постоянных значениях влагосодержания вытяжного воздуха d=d=d=8,9 г/кг сух. возд. на входе в рекуператоры №2 кондиционеров, принятых постоянных значениях эффективности регенерации влаги  рекуператором №2 и переменных значениях влагосодержания приточного воздуха d=d=7,6÷19,1 г/кг сух. возд. изменить влагосодержание приточного воздуха на выходе из рекуператоров №2 кондиционеров до влагосодержания d, определяемого по формуле (23)  которое составит:
1
2
1
- для t=15°C; d=d=7,6 г/кг сух. возд.
3
d=7,6+0,8(8,9-7,6)=8,6 г/кг сух. возд.;
1
2
1
- для t=30°C; d=d=19,1 г/кг сух. возд.
3
d=19,1+0,8(8,9-19,1)=10,9 г/кг сух. возд.
18
2. Наличие в заявляемой системе кондиционирования приточного воздуха доводчика влагосодержания приточного воздуха на каждые четыре кондиционера в виде адсорбционного роторного регенератора (рекуператора №4) с линией осушающего воздуха, имеющего влагосодержание на входе в рекуператор №4, равное d=7,1 г/кг сух. возд.
5
4
3
Рекуператор №4 доводчика влагосодержания приточного воздуха обеспечивает получение на выходе из него требуемого для помещений общественных зданий значения влагосодержания, равного d=7,9 г/кг сух. возд. при изменении влагосодержания приточного воздуха на его входе в диапазоне d=d=8,6÷10,9 г/кг сух. возд.
18
При этом эффективность адсорбционного регенератора (рекуператора №4) по регенерации влаги, вычисляемые по формуле (29)  при одинаковых массовых потоках приточного и осушающего воздуха составит при d=7,1 г/кг сух. возд.:
1
4
- для t=15°C; d=8,6 г/кг сух. возд.
1
4
- для t=30°C; d=10,9 г/кг сух. возд.
2. Наличие в заявляемой системе кондиционирования приточного воздуха доводчика температуры приточного и вытяжного воздуха на каждые четыре кондиционера в виде роторного рекуператора-теплообменника (рекуператора №5).
8
6
5
7
Роторный рекуператор №5 доводчика температуры обеспечивает при температуре вытяжного воздуха t=23°C и температуре приточного воздуха на его входе, изменяющейся в диапазоне t=t=19,2÷18°C получение конечной температуры приточного воздуха t=20°C.
7
8
При этом эффективность рекуперации теплоты рекуператором №5, определяемая по формуле (15)  при одинаковых массовых потоках приточного и осушающего воздуха при t=20°C и t=23°C составит:
1
6
- для t=15°C; t=19,2°C
1
6
- для t=30°C; t=18°C
При полученных значениях
температура вытяжного воздуха на выходе из рекуператора №5, определяемая по формуле (17)  составит:
1
6
- для t=15°C;  t=19,2°C
9
t=23-0,21(23-19,2)=22,2°C
1
6
- для t=30°C;  t=18°C
9
t=23-0,4(23-18)=21°C
1
10
9
На входе в основные вытяжные камеры каждых четырех кондиционеров в диапазоне изменения температуры наружного воздуха t=15÷30°C вытяжной воздух будет иметь следующие значения температуры t=t=22,2÷21°C.
1
При использовании в кондиционерах заявляемой системы кондиционирования приточного воздуха в качестве рекуператоров №2 адсорбционных регенераторов  Woods эффективность рекуперации теплоты рекуператоров №2 при  при изменении температуры наружного воздуха в диапазоне t=15÷30°C составит
1
2
10
3
При принятой для температуры наружного воздуха t=30°C температуры приточного воздуха t=32°C на входе в рекуператор №2 температура приточного воздуха на выходе из него, определяемая по формуле (25)  при t=21°C составит t=32+0,79(21-32)=23,3°C.
При использовании в каждом доводчике влагосодержания заявляемой системы кондиционирования приточного воздуха в качестве рекуператора №4 адсорбционного роторного регенератора  Woods значения эффективности рекуперации теплоты  составят:
1
- для t=15°C при
1
- для t=30°C при
1
4
3
5
6
18
При полученных для t=30°C значениях температур приточного воздуха на входах в рекуператоры №4 доводчиков влагосодержания приточного воздуха t=t=23,3°C и на выходах из рекуператоров №4 t=t=18°C температура осушающего воздуха доводчиков влагосодержания t, определяемая по формуле (32)  при  составит
1
5
6
18
При этом для t=15°C температура приточного воздуха на входе в рекуператоры №4 доводчиков влагосодержания, определяемая по формуле (33)  при t=t=19,2°C, t=16,5°C и  составит
3
4
10
а температура приточного воздуха на входе в рекуператоры №2 кондиционеров, определяемая по формуле (36)  при t=t=21,5°C, t=22,2°C и  составит
1
2
10
11
Рекуператоры №2 кондиционеров заявляемой системы кондиционирования приточного воздуха при изменении температуры наружного воздуха в диапазоне t=15÷30°C при известных значениях температуры приточного воздуха на входе в рекуператоры №2 t=18,9÷32°C и вытяжного воздуха на входе в рекуператоры №2 t=22,2÷21,0°C обеспечивают получение вытяжного воздуха на выходе из них с температурой t, определяемой по формуле (37)  которая при  составит:
1
10
2
- для t=15°C, t=22,2°C, t=18,9°C
11
t=22,2-0,79(22,2-18,9)=19,6°C
1
10
2
- для t=30°C, t=21°C, t=32°C
11
t=21-0,79(21-32)=29,7°C.
4. Наличие в заявляемой системе кондиционирования приточного воздуха семи трехроторных кондиционеров с дополнительными вытяжными камерами горячего воздуха и дополнительными роторными рекуператорами-теплообменниками (рекуператорами №3), обеспечивающие рекуперацию требуемого количества теплоты горячего воздуха дополнительных вытяжных камер с ее передачей вытяжному воздуху основных вытяжных камер на вход в роторные рекуператоры-теплообменники (рекуператоры №1) с обеспечением их работы в технически достижимом диапазоне эффективности рекуперации теплоты.
12,11
12
11
При принятом перепаде температур вытяжного воздуха на выходе и входе в роторный рекуператор-теплообменник (рекуператор №3) Δt=t-t=10°C температура на входе в роторный рекуператор-теплообменник (рекуператор №1), определяемая из выражения (38)  при  составит:
1
11
- для t=15°C, t=19,6°C
l2
t=19,6+10=29,6°C
1
11
- для t=30°C, t=29,7°C
12
t=29,7+10=39,7°C
При этом эффективность рекуперации теплоты вытяжного воздуха рекуператором №1 в трехроторных кондиционерах, определяемая по формуле (39)  составит:
1
2
12
- для t=15°C, t=18,9°C, t=29,6°C
1
2
12
- для t=30°C, t=32°C, t=39,7°C
16
5. Наличие в заявляемой системе кондиционирования приточного воздуха двухроторного кондиционера, содержащего дополнительную вытяжную камеру горячего воздуха с температурой t=35°C, подаваемого на вход в роторный рекуператор-теплообменник (рекуператор №1).
16
16
При этом эффективность рекуперации теплоты горячего воздуха рекуператором №1 в двухроторном кондиционере, определяемая по формуле (70)  при t=35°C, М=14720,2 кг/ч;  составит:
1
2
- для t=15°C, t=18,9°C
1
2
- для t=30°C, t=32°C
16
16
Температура отработанного горячего воздуха на выходе из рекуператора №1 двухроторного кондиционера, определяемая по формуле (71)  при t=35°C, М=14720,2 кг/ч;  кг/ч составит:
1
- для t=15°C,
1
- для t=30°C,
16
14,15
12,11
6. Наличие в заявляемой системе кондиционирования приточного воздуха семи трехроторных и одного двухроторного кондиционеров, одного доводчика температуры приточного и вытяжного воздуха и одного доводчика влагосодержания приточного воздуха на каждые четыре кондиционера. Существенные признаки заявляемой системы кондиционирования приточного воздуха, позволяющие реализовать указанное техническое решение, обеспечивают образование ZE-охлаждения приточного воздуха в теплый период года в системе кондиционирования приточного воздуха при температуре горячего воздуха на входе в дополнительную вытяжную камеру двухроторного кондиционера не более t=35°C и перепадах температур горячего воздуха на входах и выходах дополнительных вытяжных камер трехроторных кондиционеров системы кондиционирования приточного воздуха не более t=t=10°C, обеспечивающие глубокую рекуперацию теплоты горячего воздуха в линии горячего воздуха и широкий диапазон температур горячего воздуха, подаваемого на вход в дополнительные вытяжные камеры:
а) трехроторных кондиционеров:
14
- t=65÷45°C - при четырех кондиционерах в системе кондиционирования приточного воздуха;
14
- t=105÷45°C - при восьми кондиционерах в системе кондиционирования приточного воздуха.
16
б) двухроторного кондиционера t=35°C при четырех и восьми кондиционерах в системе кондиционирования приточного воздуха.
16
Минимальная температура горячего воздуха, равная t=35°C, подается на двухроторный кондиционер (фиг. 17).
Максимальное значение диапазона температур горячего воздуха, равное  определялось из условия технической возможности изготовления роторных рекуператоров, обеспечивающих их работоспособность при  и проверялось из выражения
где
Тогда
14
Эффективность рекуперации теплоты горячего воздуха дополнительным роторным теплообменником  определяемая по формуле (69)  для трехроторных кондиционеров, при изменении температуры горячего воздуха в диапазоне t=45÷105°C составит (табл. 1, п. 71):
14
14
11
а) для кондиционера при t=45°C; М=14273,8 кг/ч, М=12000 кг/ч:
1
11
12
- для t=15°C, t=19,6°C, t=29,6°C
1
11
12
- для t=30°C, t=29,7°C, t=39,7°C
14
14
11
б) при t=105°C; М=М=12000 кг/ч
1
11
12
- для t=15°C, t=19,6°C, t=29,6°C
1
11
12
- для t=30°C, t=29,7°C, t=39,7°C
7
7
7
8
8
14,16
1
1
1
Наличие в заявляемой системе кондиционирования приточного воздуха одного двухроторного кондиционера и остальных трехроторных, содержащих дополнительные вытяжные камеры, подключенные к линии горячего воздуха, размещение адсорбционных роторных регенераторов в дополнительных роторных каналах горизонтальных перегородок кондиционеров, наличие дополнительных роторных рекуператоров-теплообменников (рекуператоров №3), обеспечивающих каскадную рекуперацию теплоты горячего воздуха и передачу ее вытяжному воздуху на вход в роторные рекуператоры-теплообменники (рекуператоры №1) трехроторных кондиционеров, наличие технического решения, позволяющего осуществлять доводку влагосодержания приточного воздуха и доводку температуры приточного и вытяжного воздуха четырех кондиционеров одним доводчиком влагосодержания приточного воздуха и одним доводчиком температуры приточного и вытяжного воздуха, а также работа рекуператоров №1-5 в технически достижимом диапазоне эффективности рекуперации теплоты и регенерации влаги (для рекуператоров №2 и №4) обеспечивает нулевое энергопотребление в системе кондиционирования приточного воздуха на охлаждение приточного воздуха в теплый период года до конечной температуры t=20°C, относительной влажности ϕ=0,53 и влагосодержания d=7,9 г/кг сух. возд. при температуре вытяжного воздуха t=23°C, влагосодержании d=8,9 г/кг сух. возд., температуре горячего воздуха, изменяющейся в линии горячего воздуха t=105÷35°C, подаваемого на вход дополнительных вытяжных камер кондиционеров, при изменении температуры наружного воздуха в теплый период года в диапазоне t=15÷30°C, относительной влажности ϕ=0,7 и влагосодержания в диапазоне d=7,6÷19,1 г/кг сух. возд.
14,16
7
7
7
8
8
18
18
1
1
1
Расширение функциональных возможностей системы кондиционирования приточного воздуха в виде обеспечения восьмикратного использования горячего воздуха с температурой, изменяющейся в линии горячего воздуха кондиционеров в диапазоне t=105÷35°C для получения кондиционированного приточного воздуха в доводчиках температуры приточного и вытяжного воздуха восьми кондиционеров с температурой t=20°C, относительной влажности ϕ=0,53 и влагосодержанием d=7,9 г/кг сух. возд. при температуре вытяжного воздуха на входе в доводчики температуры t=23°C, влагосодержании d=8,9 г/кг сух. возд. при параметрах осушающего воздуха (температуре t=16,5°C, влагосодержании d=7,1 г/кг сух. возд) и изменении температуры наружного воздуха в теплый период года в диапазоне t=15÷30°C, относительной влажности ϕ=0,7 и влагосодержания в диапазоне d=7,6÷19,1 г/кг сух. возд. при нулевом энергопотреблении на охлаждение приточного воздуха достигается следующими преимуществами заявляемого решения перед прототипом.
8
8
18
18
14,16
1
1
1. Во всех восьми кондиционерах, доводчиках влагосодержания приточного воздуха и доводчиках температуры приточного и вытяжного воздуха заявляемой системы кондиционирования приточного воздуха при постоянных параметрах вытяжного воздуха (температуре t=23°C, влагосодержании d=8,9 г/кг сух. возд.), постоянных параметрах осушающего воздуха (температуре t=16,5°C, влагосодержании d=7,1 г/кг сух. возд), изменении температуры горячего воздуха в линии горячего воздуха в диапазоне t=105÷35°C и изменении температуры наружного воздуха в диапазоне t=15÷30°C, и влагосодержания в диапазоне d=7,6÷19,1 г/кг сух. возд. обеспечиваются одинаковые значения параметров:
а) приточного воздуха по зонам
2
2
1
t=18,9÷32°C d=d=7,6÷19,1 г/кг сух. возд.
3
3
t=21,5÷23,3°C d=8,6÷10,9 г/кг сух. возд.
4
4
t=21,5÷23,3°C d=8,6÷10,9 г/кг сух. возд.
5
5
t=19,2÷18°C d=7,9 г/кг сух. возд.
6
6
t=19,2÷18°C d=7,9 г/кг сух. возд.
7
7
t=20°C d=7,9 г/кг сух. возд.
б) вытяжного воздуха по зонам
9
9
t=22,2÷21°C d=8,9 г/кг сух. возд.
10
10
t=22,2÷21°C d=8,9 г/кг сух. возд.
11
11
t=19,6÷29,7°C d=7,9÷17,1 г/кг сух. возд.
12
12
t=29,6÷39,7°C d=7,9÷17,1 г/кг сух. возд.
13
13
t=25,7÷37,7°C d=7,9÷17,1 г/кг сух. возд.
в) перепада температур вытяжного воздуха трехроторных кондиционеров в зонах 12 и 11
12,11
12
11
Δt=t-t=10°C
г) перепада температур горячего воздуха на входах и выходах в дополнительные вытяжные камеры трехроторных кондиционеров
14,15
12,11
14
15
Δt=t-t=Δt=10°C
14,15
2. Дополнительные роторные рекуператоры-теплообменники трехроторных кондиционеров заявляемой системы кондиционирования приточного воздуха содержат инверторы, которые обеспечивают путем изменения частоты вращения роторов в соответствии с расчетными значениями эффективности рекуперации теплоты горячего воздуха  определяемых по формуле  поддержание постоянных значений перепадов температур горячего воздуха на входах и выходах в дополнительные вытяжные камеры кондиционеров, равных Δt=10°C.
При этом значения температур горячего воздуха на входах в дополнительные вытяжные камеры трехроторных кондиционеров определяются из выражений (табл. 1, п. 52) и составит:
- во втором кондиционере
16
(где t - температура горячего воздуха на входе в дополнительную вытяжную камеру двухроторного кондиционера)
- в третьем кондиционере
- в четвертом кондиционере
- в пятом кондиционере
- в шестом кондиционере
- в седьмом кондиционере
- в восьмом кондиционере
11
Значения эффективности рекуперации теплоты горячего воздуха дополнительными роторными рекуператорами трехроторных кондиционеров в соответствии с формулой (69)  при М=12000 кг/ч (табл. 1, п. 59) составят:
12
14
а) во втором кондиционере при t=45°C; М=14273,8 кг/ч
1
12
11
- при t=15°C, t=29,6°C, t=19,6°C
1
12
11
- при t=30°C, t=39,7°C, t=29,7°C
14
14
б) в третьем кондиционере при t=55°C; М=13800 кг/ч
1
12
11
- при t=15°C, t=29,6°C, t=19,6°C
1
12
11
- при t=30°C, t=39,7°C, t=29,7°C
14
14
в) в четвертом кондиционере при t=65°C; М=13406,4 кг/ч
1
12
11
- при t=15°C, t=29,6°C, t=19,6°C
1
12
11
- при t=30°C, t=39,7°C, t=29,7°C
14
14
г) в пятом кондиционере при t=75°C; М=13012,1 кг/ч
1
12
11
- при t=15°C, t=29,6°C, t=19,6°C
1
12
11
- при t=30°C, t=39,7°C, t=29,7°C
14
14
д) в шестом кондиционере при t=85°C; М=12617,8 кг/ч
1
12
11
- при t=15°C, t=29,6°C, t=19,6°C
1
12
11
- при t=30°C, t=39,7°C, t=29,7°C
14
14
е) в седьмом кондиционере при t=95°C; М=12328,6 кг/ч
1
12
11
- при t=15°C, t=29,6°C, t=19,6°C
1
12
11
- при t=30°C, t=39,7°C, t=29,7°C
14
14
ж) в восьмом кондиционере при t=105°C; М=12000 кг/ч
1
12
11
- при t=15°C, t=29,6°C, t=19,6°C
1
12
11
- при t=30°C, t=39,7°C, t=29,7°C
Значения параметров воздушных потоков по зонам восьми кондиционеров заявляемой системы кондиционирования приточного воздуха представлены для теплого периода года на фиг 17-24 (режимы 1-8).
Значения параметров воздушных потоков в доводчиках температуры приточного и вытяжного воздуха представлены для теплого периода на фиг. 13, 15.
Значения параметров воздушных потоков приточного и осушающего воздуха в доводчиках влагосодержания представлены на фиг. 14, 16.
14,15
14
15
7
7
7
8
8
14,16
1
1
1
Наличие в заявляемой системе кондиционирования приточного воздуха одного двухроторного кондиционера и семи трехроторных, содержащих дополнительные вытяжные камеры, подключенные к линии горячего воздуха, размещение адсорбционных роторных регенераторов в дополнительных роторных каналах горизонтальных перегородок кондиционеров, наличие дополнительных роторных рекуператоров-теплообменников (рекуператоров №3), обеспечивающих семикаскадную рекуперацию теплоты горячего воздуха и передачу ее вытяжному воздуху на вход в роторные рекуператоры-теплообменники (рекуператоры №1) трехроторных кондиционеров, при перепадах температур горячего воздуха на входах и выходах дополнительных вытяжных камер трехроторных кондиционеров Δt=t-t=10°C, наличие технического решения, позволяющего осуществлять доводку влагосодержания приточного воздуха и доводку температуры приточного и вытяжного воздуха четырех кондиционеров одним доводчиком влагосодержания приточного воздуха и одним доводчиком температуры приточного и вытяжного воздуха, а также работа рекуператоров №1-5 в технически достижимом диапазоне эффективности рекуперации теплоты и регенерации влаги (для рекуператоров №2 и 4), обеспечивает в доводчиках температуры восьми кондиционеров получение приточного воздуха в теплый период года с параметрами - температурой t=20°C, относительной влажностью ϕ=0,53, влагосодержании d=7,9 г/кг сух. возд. при температуре вытяжного воздуха t=23°C, влагосодержании d=8,9 г/кг сух. возд., температуре горячего воздуха, изменяющейся в линии горячего воздуха кондиционеров в диапазоне t=105÷35°C, подаваемого на вход дополнительных вытяжных камер кондиционеров при изменении температуры наружного воздуха в теплый период года в диапазоне t=15÷30°C, относительной влажности ϕ=0,7, влагосодержания в диапазоне d=7,6÷19,1 г/кг сух. возд. при нулевом энергопотреблении на охлаждение приточного воздуха.
16
14
14
14
14
14
14
14
На фиг. 1 представлена вертикальная проекция системы кондиционирования приточного воздуха с линией горячего воздуха и каскадной рекуперацией теплоты с четырьмя кондиционерами, размещенными в одном ряду - разрез С-С на фиг. 2; на фиг. 2 представлена горизонтальная проекция системы кондиционирования приточного воздуха с линией горячего воздуха и каскадной рекуперацией теплоты с восемью кондиционерами, размещенными в двух рядах и образованием сервисной площадки; на фиг. 3 - разрез А-А (на фиг. 1); на фиг. 4 - разрез В-В (на фиг. 1); на фиг. 5 - кондиционер с верхней разъемной панелью, разъемом и горизонтальной перегородкой; на фиг. 6 - вертикальный разрез двухроторного кондиционера системы кондиционирования приточного воздуха с зонами состояния воздушных потоков; на фиг. 7 - вертикальный разрез трехроторного кондиционера с противоположно направленными линиями горячего и вытяжного воздуха и зонами состояния воздушных потоков; на фиг. 8 - вертикальный разрез трехроторного кондиционера с однонаправленными линиями горячего и вытяжного воздуха и зонами состояния воздушных потоков; на фиг. 9 - вертикальный разрез доводчика температуры приточного и вытяжного воздуха четырех кондиционеров (одного двухроторного и трех трехроторных); на фиг. 10 - вертикальный разрез доводчика влагосодержания приточного воздуха четырех кондиционеров (одного двухроторного и трех трехроторных); на фиг. 11 - вертикальный разрез доводчика температуры приточного и вытяжного воздуха четырех трехроторных кондиционеров; на фиг. 12 - вертикальный разрез доводчика влагосодержания приточного воздуха четырех трехроторных кондиционеров; на фиг. 13 - вертикальный разрез доводчика температуры приточного и вытяжного воздуха на фиг. 9 с параметрами воздушных потоков по зонам 6-9; на фиг. 14 - вертикальный разрез доводчика влагосодержания приточного воздуха на фиг. 10 с параметрами воздушных потоков по зонам 4, 5; 18, 19; на фиг. 15 - вертикальный разрез доводчика температуры приточного и вытяжного воздуха на фиг. 11 с параметрами воздушных потоков по зонам 6-9; на фиг. 16 - вертикальный разрез доводчика влагосодержания приточного воздуха на фиг. 12 с параметрами воздушных потоков по зонам 4, 5, 18, 19; на фиг. 17 - вертикальный разрез двухроторного кондиционера системы кондиционирования приточного воздуха с параметрами воздушных потоков по зонам 1-3, 10-11 и 16-17 при температуре t=35°C; на фиг. 18 - вертикальный разрез трехроторного кондиционера системы кондиционирования приточного воздуха с параметрами воздушных потоков по зонам 1-3 и 10-15 при температуре t=45°C; на фиг. 19 - вертикальный разрез трехроторного кондиционера системы кондиционирования приточного воздуха с параметрами воздушных потоков по зонам 1-3 и 10-15 при температуре t=55°C; на фиг. 20 - вертикальный разрез трехроторного кондиционера системы кондиционирования приточного воздуха с параметрами воздушных потоков по зонам 1-3 и 10-15 при температуре t=65°C; на фиг. 21 - вертикальный разрез трехроторного кондиционера системы кондиционирования приточного воздуха с параметрами воздушных потоков по зонам 1-3 и 10-15 при температуре t=75°C; на фиг. 22 - вертикальный разрез трехроторного кондиционера системы кондиционирования приточного воздуха с параметрами воздушных потоков по зонам 1-3 и 10-15 при температуре t=85°C; на фиг. 23 - вертикальный разрез трехроторного кондиционера системы кондиционирования приточного воздуха с параметрами воздушных потоков по зонам 1-3 и 10-15 при температуре t=95°C; на фиг. 24 - вертикальный разрез трехроторного кондиционера системы кондиционирования приточного воздуха с параметрами воздушных потоков по зонам 1-3 и 10-15 при температуре t=105°C.
На фиг. 1-24 обозначено: ЛПр - линия притока; ЛОВ - линия основной вытяжки; ЛГВ - линия горячего воздуха; ЛОСВ - линия осушающего воздуха.
Система кондиционирования приточного воздуха с линией горячего воздуха и каскадной рекуперацией теплоты содержит кондиционер 1 и линию горячего воздуха 2, которая содержит источник горячего воздуха 3, входной 4 и выпускной 5 воздуховоды. Кондиционер 1 содержит нижнюю панель 6 и верхнюю разъемную панель 7, приточную камеру 8 и основную вытяжную камеру 9, разделенные между собой горизонтальной перегородкой 10 с основным 11 и дополнительным 12 роторными каналами и размещением основного роторного канала 11 горизонтальной перегородки 10 на входе в приточную камеру 8, роторный рекуператор-теплообменник 13 с инвертором (на фиг. 1-24 инвертор не показан) и адсорбционный роторный регенератор 14, встроенные в роторные каналы горизонтальной перегородки кондиционера. Приточная камера 8 содержит входной 15 и выпускной 16 патрубки, основная вытяжная камера 9 содержит входной 17 и выпускной 18 патрубки. Кроме этого кондиционер 1 содержит дополнительную вытяжную камеру 19 горячего воздуха с входным 20 и выпускным 21 патрубками, а верхняя разъемная панель 7 кондиционера содержит разъем 22, размещенный между основным 11 и дополнительным 12 роторными каналами горизонтальной перегородки 10 кондиционера. Входной воздуховод 4 линии горячего воздуха 2 соединен на входе с источником горячего воздуха 3. Новым является то, что система кондиционирования приточного воздуха содержит, по крайней мере, четыре кондиционера 1, по крайней мере, один доводчик температуры приточного и вытяжного воздуха 23 и один доводчик влагосодержания приточного воздуха 24. Линия горячего воздуха 2 содержит, по крайней мере, три промежуточных воздуховода 25. Роторные рекуператоры-теплообменники 13 кондиционеров встроены в основные роторные каналы 11 горизонтальных перегородок 10, адсорбционные роторные регенераторы 14 встроены в дополнительные роторные каналы 12 горизонтальных перегородок 10. При этом роторные рекуператоры-теплообменники 13 и адсорбционные роторные регенераторы 14 герметично установлены между нижними панелями 6 и верхними разъемными панелями 7 кондиционеров. Кондиционеры 1 содержат верхние замыкающие панели, выполненные двумя конфигурациями с возможностью их герметичного встраивания в разъемы 22 верхних разъемных панелей 7 кондиционеров. Верхняя замыкающая панель первой конфигурации 26 выполнена с входным патрубком 20 дополнительной вытяжной камеры 19 горячего воздуха, а верхняя замыкающая панель второй конфигурации 27 - с роторным каналом 28, обеспечивающие возможность выполнения кондиционеров двухроторным и трехроторными. Один из кондиционеров системы кондиционирования приточного воздуха выполнен двухроторным. В двухроторном кондиционере в разъем 22 верхней разъемной панели 7 кондиционера герметично встроена верхняя замыкающая панель первой конфигурации 26, а в трехроторных кондиционерах в разъемы 22 верхних разъемных панелей 7 герметично встроены верхние замыкающие панели второй конфигурации 27. Двухроторный кондиционер содержит вертикальную поперечную перегородку 29. Дополнительная вытяжная камера 19 горячего воздуха двухроторного кондиционера размещена над горизонтальной перегородкой 10 кондиционера с охватом основного роторного канала 11 горизонтальной перегородки и разделена с основной вытяжной камерой 9 вертикальной поперечной перегородкой 29, которая размещена между выпускным патрубком 18 основной вытяжной камеры 9 и входным патрубком 20 дополнительной вытяжной камеры 19 горячего воздуха и герметично установлена по контуру примыкания. Дополнительная вытяжная камера 19 горячего воздуха трехроторного кондиционера содержит дополнительный роторный рекуператор-теплообменник 30 размещена над верхней замыкающей панелью второй конфигурации 27 и герметично установлена на ней. Дополнительный роторный рекуператор-теплообменник 30 встроен в роторный канал 28 верхней замыкающей панели второй конфигурации 27. При этом выпускной патрубок 21 дополнительной вытяжной камеры 19 двухроторного кондиционера соединен с выпускным воздуховодом 5 линии горячего воздуха 2. Доводчик температуры приточного и вытяжного воздуха 23 содержит нижнюю 31 и верхнюю 32 панели, приточную 33 и вытяжную 34 камеры, разделенные горизонтальной перегородкой 35 с роторным каналом 36, роторный рекуператор-теплообменник 37, который встроен в роторный канал 36 горизонтальной перегородки 35 и герметично установлен между нижней 31 и верхней 32 панелями доводчика температуры 23. Приточная камера 33 доводчика температуры 23 содержит входной 38 и выпускной 39 патрубки. Вытяжная камера 34 доводчика температуры 23 содержит входной 40 и выпускной 41 патрубки. Доводчик влагосодержания приточного воздуха 24 содержит верхнюю 42 и нижнюю 43 панели, приточную камеру 44 и дополнительную вытяжную камеру осушающего воздуха 45, разделенные горизонтальной перегородкой 46 с роторным каналом 47, адсорбционный роторный регенератор 48, который встроен в роторный канал 47 горизонтальной перегородки 46 и герметично установлен между нижней 43 и верхней 42 панелями доводчика влагосодержания приточного воздуха 24, приточная камера 44 доводчика влагосодержания приточного воздуха 24 содержит входной 49 и выпускной 50 патрубки, дополнительная вытяжная камера осушающего воздуха 45 доводчика влагосодержания приточного воздуха 24 содержит входной 51 и выпускной 52 патрубки. Кондиционеры системы кондиционирования приточного воздуха попарно установлены навстречу входными патрубками 17 основных вытяжных камер 9 и выпускными патрубками 16 приточных камер 8 и размещены двумя рядами с образованием сервисной площадки между ними и соединением входных патрубков 17 основных вытяжных камер 9 раздающими тройниками вытяжного воздуха 45 и выпускных патрубков 16 приточных камер 8 собирающими тройниками приточного воздуха 46. Четыре кондиционера, расположенные в двух рядах, содержат по одному раздающему тройнику 47 вытяжного воздуха и по одному собирающему тройнику 48 приточного воздуха. Раздающий тройник вытяжного воздуха четырех кондиционеров 47 соединен воздуховодами 49 с раздающими тройниками вытяжного воздуха 45 кондиционеров, размещенных двумя рядами, собирающие тройники приточного воздуха 46 двух рядов кондиционеров соединены воздуховодами 50 с собирающим тройником приточного воздуха 48 четырех кондиционеров. При содержании в системе кондиционирования приточного воздуха четырех кондиционеров, входной воздуховод 4 линии горячего воздуха соединен на выходе с входным патрубком 20 дополнительной вытяжной камеры 19 горячего воздуха четвертого кондиционера, а при содержании восьми кондиционеров - с входным патрубком 20 дополнительной вытяжной камеры 19 горячего воздуха восьмого кондиционера. Промежуточные воздуховоды 25 линии горячего воздуха 2 последовательно соединены на входах с выпускными патрубками 21 дополнительных вытяжных камер 19 и на выходах с входными патрубками 20 дополнительных вытяжных камер 19 кондиционеров 1 системы кондиционирования приточного воздуха. Выпускной патрубок 41 вытяжной камеры 34 доводчика температуры вытяжного и приточного воздуха 23 соединен воздуховодом 51 с раздающим тройником вытяжного воздуха 47 четырех кондиционеров, а собирающий тройник приточного воздуха 56 четырех кондиционеров соединен на выходе воздуховодом 60 с входным патрубком 49 приточной камеры 44 доводчика влагосодержания приточного воздуха 24, выпускной патрубок 50 которого соединен воздуховодом 61 с входным патрубком 38 приточной камеры 33 доводчика температуры 23 приточного и вытяжного воздуха, обеспечивающие в трехроторных кондиционерах системы кондиционирования приточного воздуха рекуперацию требуемого количества теплоты горячего воздуха дополнительных вытяжных камер 19 дополнительными роторными рекуператорами-теплообменниками 30 с ее передачей вытяжному воздуху основных вытяжных камер 9 на вход в роторные рекуператоры-теплообменники 13 с обеспечением их работы в технически достижимом диапазоне эффективности рекуперации теплоты и образованием ZE-охлаждения приточного воздуха в теплый период года в системе кондиционирования приточного воздуха при температуре горячего воздуха на входе в дополнительную вытяжную камеру 19 двухроторного кондиционера системы кондиционирования приточного воздуха не более 35°C и перепадах температур горячего воздуха на входах и выходах дополнительных вытяжных камер 19 трехроторных кондиционеров системы кондиционирования приточного воздуха не более 10°C, обеспечивающие глубокую утилизацию тепла горячего воздуха.
7
7
7
8
8
1
1
1
14,15
11
12
Заявляемая система кондиционирования приточного воздуха может работать в восьми режимах, обеспечивающих охлаждение приточного воздуха в теплый период года в восьми кондиционерах до конечной температуры приточного воздуха t=20°C, относительной влажности ϕ=0,53, влагосодержания d=7,9 г/кг сух. возд., при температуре вытяжного воздуха t=23°C, влагосодержания d=8,9 г/кг сух. возд. и изменении температуры наружного воздуха в диапазоне t=15÷30°C, относительной влажности ϕ=0,7 (в долях ед.) и влагосодержания в диапазоне d=7,6÷19,1 г /кг сух. возд. при нулевом энергопотреблении ZE на охлаждение приточного воздуха. Отличительной особенностью режимов является различная температура горячего воздуха t, °C, поступающего на вход в дополнительные вытяжные камеры кондиционеров, и различные значения эффективности рекуперации теплоты горячего воздуха дополнительным роторным рекуператором-теплообменником  (в долях ед.), определяемой по формуле  (табл. 1, п. 57) при постоянных значениях температур t, t, °C для всех кондиционеров (табл. 1, п. 57).
16
Режим 1 кондиционирования приточного воздуха (фиг. 13, 14, 17) при t=35°C:
14
Режим 2 кондиционирования приточного воздуха (фиг. 13, 14, 18) при t=45°C
14
Режим 3 кондиционирования приточного воздуха (фиг. 13, 14, 19) при t=55°C,
14
Режим 4 кондиционирования приточного воздуха (фиг. 20) при t=65°C
14
Режим 5 кондиционирования приточного воздуха (фиг. 21) при t=75°C
14
Режим 6 кондиционирования приточного воздуха (фиг. 22) при t=85°C
14
Режим 7 кондиционирования приточного воздуха (фиг. 23) при t=95°C
14
Режим 8 кондиционирования приточного воздуха (фиг. 24) при t=105°C
Заявляемая система кондиционирования приточного воздуха в режимах 1-8 работает следующим образом.
1
3
3
11
11
17
В двухроторном кондиционере (фиг. 6, 17) работают роторный рекуператор-теплообменник 13 с инвертором, адсорбционный роторный регенератор 14 при постоянной частоте вращения ротора и контроллер кондиционера, который в соответствии с изменением температуры наружного воздуха в диапазоне t=15÷30°C на каждый°C подает команды инвертору роторного рекуператора-теплообменника 13 на изменение частоты вращения электродвигателя привода ротора рекуператора 13 в соответствии с расчетными значениями эффективности рекуперации теплоты горячего воздуха  дополнительной вытяжной камеры двухроторного кондиционера, обеспечивающими получение заданных значений параметров приточного воздуха в зоне 3 (температуры t=21,5÷23,3°C, влагосодержания d=8,6÷10,9 г/кг сух. возд.), заданных значений параметров вытяжного воздуха в зоне 11 (температуры t=19,6÷29,7°C, влагосодержания d=7,9÷17,1 г/кг сух. возд.) и заданной температуры горячего воздуха в зоне 17 t=31,1÷33°C.
1
14
3
3
11
11
12
12
13
12
В трехроторных кондиционерах (фиг. 7, 8, 18-24) работают роторные рекуператоры теплообменники 13 с инверторами, адсорбционные роторные регенераторы 14 при постоянной частоте вращения ротора, дополнительные роторные рекуператоры-теплообменники 30 с инверторами и контроллеры кондиционеров. Контроллеры трехроторных кондиционеров в соответствии с изменением температуры наружного воздуха в диапазоне t=15÷30°C на каждый °C и расчетной температурой горячего воздуха на входе в дополнительную вытяжную камеру t, °C каждого кондиционера подают команды инверторам роторных рекуператоров-теплообменников 13 и дополнительных рекуператоров-теплообменников 30 на изменение частоты вращения электродвигателей приводов роторов рекуператоров 13 кондиционеров и дополнительных роторных рекуператоров-теплообменников 30 в соответствии с расчетными значениями эффективностей рекуперации теплоты вытяжного воздуха на входах в роторные рекуператоры-теплообменники 13  и эффективности рекуперации теплоты горячего воздуха дополнительных вытяжных камер 19 дополнительными роторными теплообменниками 30  обеспечивающими совместно с адсорбционными роторными регенераторами 14 при заданных значениях эффективности регенерации влаги  и эффективности рекуперации теплоты  получение заданных значений параметров приточного воздуха в зоне 3 (температуры t=21,5÷23,3°C, влагосодержания d=8,6÷10,9 г/кг сух. возд.), заданных параметров вытяжного воздуха в зоне 11 (температуры t=19,6÷29,7°C, влагосодержания d=7,9÷17,1 г/кг сух. возд.), заданных параметров вытяжного воздуха в зоне 12 (температуры t=29,6÷39,7°C, влагосодержания d=7,9÷17,1 г/кг сух. возд.), заданных параметров вытяжного воздуха в зоне 13 (температуры t=25,7÷37,7°C, влагосодержания d=7,9÷17,1 г/кг сух. возд.) и заданных значений температуры горячего воздуха в зоне 15.
4
5
4
3
5
В каждом доводчике влагосодержания приточного воздуха 24 четырех кондиционеров обеспечивается осушение приточного воздуха с влагосодержания в зоне 4 d=8,6÷10,9 г/кг сух. возд. до влагосодержания в зоне 5 d=7,9 г/кг сух. возд. и одновременное охлаждение приточного воздуха с температуры в зоне 4 t=t=21,5÷23,3°C до температуры в зоне 5 t=19,2÷18°C.
9
9
7
7
7
В каждом доводчике температуры приточного и вытяжного воздуха 23 четырех кондиционеров работают роторные рекуператоры-теплообменники 37 (рекуператоры - №5) при постоянной частоте вращения роторов, обеспечивая при расчетной эффективности рекуперации теплоты вытяжного воздуха  охлаждение вытяжного воздуха и нагревание приточного воздуха с получением заданных значений параметров вытяжного воздуха в зоне 9 (температуры t=22,2÷21°C, влагосодержания d=8,9 г/кг сух. возд.) и получением заданных значений параметров приточного воздуха в зоне 7 (температуры t=20°C, относительной влажности ϕ=0,53, влагосодержания d=7,9 г/кг сух. возд.)
Все изложенное, включая описание работы заявляемой системы кондиционирования приточного воздуха подтверждает возможность ее использования в промышленности с получением высоких технических показателей по сравнению с известными конструкциями систем кондиционирования приточного воздуха. Кроме того, как в источниках патентной и научно-технической информации, так и в промышленности такая конструкция системы кондиционирования приточного воздуха не встречалась, что свидетельствует о соответствии заявляемого изобретения всем критериям патентоспособности.
Перечень последовательностей
(состав системы кондиционирования приточного воздуха с линиями горячего и осушающего воздуха)
1. Кондиционер
2. Линия горячего воздуха
3. Источник горячего воздуха
4. Входной воздуховод линии горячего воздуха
5. Выпускной воздуховод линии горячего воздуха
6. Нижняя панель кондиционера
7. Верхняя разъемная панель кондиционера
8. Приточная камера кондиционера
9. Основная вытяжная камера кондиционера
10. Горизонтальная перегородка кондиционера
11. Основной роторный канал горизонтальной перегородки
12. Дополнительный роторный канал горизонтальной перегородки
13. Роторный рекуператор-теплообменник с инвертором (на фиг. 1-24 инвертор не показан) кондиционера
14. Адсорбционный роторный регенератор кондиционера
15. Входной патрубок приточной камеры кондиционера
16. Выпускной патрубок приточной камеры кондиционера
17. Входной патрубок основной вытяжной камеры кондиционера
18. Выпускной патрубок основной вытяжной камеры кондиционера
19. Дополнительная вытяжная камера горячего воздуха кондиционера
20. Входной патрубок дополнительной вытяжной камеры кондиционера
21. Выпускной патрубок дополнительной вытяжной камеры кондиционера
22. Разъем в верхней разъемной панели кондиционера
23. Доводчик температуры приточного и вытяжного воздуха
24. Доводчик влагосодержания приточного воздуха
25. Промежуточные воздуховоды линии горячего воздуха
26. Верхняя замыкающая панель первой конфигурации кондиционера
27. Верхняя замыкающая панель второй конфигурации кондиционера
28. Роторный канал верхней замыкающей панели второй конфигурации кондиционера
29. Вертикальная поперечная перегородка двухроторного кондиционера
30. Дополнительный роторный рекуператор-теплообменник трехроторного кондиционера
31. Нижняя панель доводчика температуры
32. Верхняя панель доводчика температуры
33. Приточная камера доводчика температуры
34. Вытяжная камера доводчика температуры
35. Горизонтальная перегородка доводчика температуры
36. Роторный канал в горизонтальной перегородке доводчика температуры
37. Роторный рекуператор-теплообменник доводчика температуры
38. Входной патрубок приточной камеры доводчика температуры
39. Выпускной патрубок приточной камеры доводчика температуры
40. Входной патрубок вытяжной камеры доводчика температуры
41. Выпускной патрубок вытяжной камеры доводчика температуры
42. Верхняя панель доводчика влагосодержания приточного воздуха
43. Нижняя панель доводчика влагосодержания приточного воздуха
44. Приточная камера доводчика влагосодержания приточного воздуха
45. Дополнительная вытяжная камера осушающего воздуха
46. Горизонтальная перегородка доводчика влагосодержания приточного воздуха
47. Роторный канал горизонтальной перегородки доводчика влагосодержания приточного воздуха
48. Адсорбционный роторный регенератор доводчика влагосодержания приточного воздуха
49. Входной патрубок приточной камеры доводчика влагосодержания приточного воздуха
50. Выпускной патрубок приточной камеры доводчика влагосодержания приточного воздуха
51. Входной патрубок дополнительной вытяжной камеры осушающего воздуха доводчика влагосодержания приточного воздуха
52. Выпускной патрубок дополнительной вытяжной камеры осушающего воздуха доводчика влагосодержания приточного воздуха
53. Раздающие тройники вытяжного воздуха
54. Собирающие тройники приточного воздуха
55. Раздающий тройник вытяжного воздуха на четыре кондиционера
56. Собирающий тройник приточного воздуха от четырех кондиционеров
57. Воздуховоды, соединяющие раздающие тройники вытяжного воздуха двух рядов кондиционеров с раздающим тройником вытяжного воздуха четырех кондиционеров
58. Воздуховоды, соединяющие собирающие тройники приточного воздуха двух рядов кондиционеров с собирающим тройником приточного воздуха четырех кондиционеров
59. Воздуховод, соединяющий выпускной патрубок вытяжной камеры доводчика температуры с раздающим тройником четырех кондиционеров.
60. Воздуховод, соединяющий собирающий тройник приточного воздуха четырех кондиционеров с входным патрубком охладителя приточного воздуха
61. Воздуховод, соединяющий выпускной патрубок охладителя приточного воздуха с входным патрубком приточной камеры доводчика температуры приточного и вытяжного воздуха