ТЕПЛОУТИЛИЗАЦИОННАЯ УСТАНОВКА С СИСТЕМОЙ ОТТАИВАНИЯ

Полезная модель относится к энергетике в сельском хозяйстве, а именно к утилизаторам теплоты вентиляционного воздуха в животноводческих помещениях.
Известна теплоутилизационная установка (Ильин Игорь Викторович, Игнаткин Иван Юрьевич. Теплоутилизационная установка: пат. 2627199 RU, МПУ А01K 29/00 заявл. 08.07.2016 опубл. 03.08.2017), включающая в себя впускной проем, приточный воздуховод, полимерный теплообменник, вытяжной вентилятор, поддон с конденсатоотводчиком, приточный вентилятор, проем с рециркуляционной заслонкой, трубопровод с промывочными форсунками и выпускной воздуховод.
Наиболее близким к заявляемому устройству по конструкции является электротеплоутилизационная установка, предназначенная для создания и поддержания требуемых параметров микроклимата в производственных помещениях животноводческих ферм (Расстригин Виктор Николаевич, Тихомиров Дмитрий Анатольевич, Сычков Александр Васильевич. Электротеплоутилизационная установка: пат. RU 2296463 С1, МПК А01K 29/00 (2006.01), А01K 31/20 (2006.01), F24H 3/04 (2006.01) заявл. 08.11.2005; опубл. 10.04.2007).
Электротеплоутилизационная установка включает в себя вентилятор удаляемого воздуха, полимерный теплообменник, вентилятор приточного воздуха, электрокалорифер приточного воздуха, патрубок подачи воздуха, распределитель приточного воздуха, фильтр удаляемого воздуха, отводчик конденсата, фильтр приточного воздуха, приточный воздуховод, рециркуляционный канал с воздушной заслонкой, воздуховод выбросного воздуха. Теплообменник представлен в виде перегородок из полимерного материала, образующих каналы для потоков греющего и нагреваемого воздуха.
Недостатками указанного устройства являются наличие рециркуляционного канала и воздушной заслонки. Использование рециркуляционного канала для смешивания вытяжного воздуха с наружным воздухом при низких температурах приводит к обмерзанию приточного канала. Вытяжной воздух животноводческих помещений отличается высоким влагосодержанием, вследствие чего, проходя через теплообменник он охлаждается и часть его влаги в виде конденсата осаждается на стенках вытяжного канала теплообменника. При этом часть влаги находится в виде капельной влаги и сухого пара. В приточном канале, рециркуляционный воздух смешивается с холодным наружным и дополнительно охлаждается. Снижается влагоемкость воздуха, образуется конденсат и иней. Окружающие поверхности имеют отрицательную температуру и на них намораживается иней, уменьшается пропускное сечение и нарушается процесс теплообмена. А в последствии перекрывает приточный канал и нарушает вентиляцию помещения.
Также возможно обмерзание воздушной заслонки, это приводит к ее блокированию, проворачиванию относительно вала или выходу из строя привода. В любом из перечисленных случаев работоспособность устройства нарушается и устройство требует ремонта.
Из анализа известных аналогичных технических решений выявлено, что технической проблемой в данной области является обмерзание рециркуляционного канала и нарушение подвижности запорно-регулирующих элементов.
Технический результат - упрощение конструкции устройства при одновременном повышении его надежности.
В теплоутилизационной установке, содержащей вентиляторы приточного и удаляемого воздуха, теплообменник с конденсатоотводчиком и вытяжным патрубком, установленным вертикально под теплообменником, приточный воздуховод, выпускной воздуховод, установленный вертикально над теплообменником, в котором выполнен открытый рециркуляционный проем, обеспечивающий реверсивную рециркуляцию воздуха, пропускное сечение проема составляет 50-80% от площади поперечного сечения выпускного воздуховода.
Предложенное устройство поясняется чертежами.
На фиг. 1 - схема устройства в режиме «рекуперация»;
На фиг. 2 - схема устройства в режиме «оттаивание».
Теплоутилизационная установка с системой оттаивания состоит из приточного вентилятора 1; конденсатоотводчика 2 для отвода конденсата, вытяжного патрубка 3, установленного вертикально под теплообменником 4; приточного воздуховода 5, вытяжного вентилятора 6, соединенного с выпускным воздуховодом 7, рециркуляционного проема 8.
1
A
ρ
Работает устройство следующим образом. В режиме рекуперации (фиг. 1) производительность вытяжной и приточной систем равны и в помещении поддерживается давление близкое к атмосферному (Р≈Р). Вытяжной воздух, побуждаемый вентилятором 6, преодолевает сопротивление теплообменника, создает подпор воздуха в рециркуляционном проеме (8) и устремляется в верх. Так как температура удаляемого воздуха выше наружной в воздуховоде 7 возникает естественная тяга (ΔР), способствующая преодолению аэродинамического сопротивления.
При необходимости оттаивания (фиг. 2) вытяжной вентилятор 6 продолжает работать, а приточный вентилятор 1 останавливается и включается с обратным вращением (реверсируется). Это обеспечивает подачу теплого воздуха в приточный и вытяжной каналы теплообменника 4 одновременно.
1
A
Намерзший конденсат быстро тает, однако баланс приточной и вытяжной систем нарушается. В помещении образуется разрежение (P<Р), для компенсации которого атмосферный воздух устремляется в выпускной воздуховод 7 снаружи, создавая подпор для отработанного воздуха. Вытяжной воздух, нагнетаемый вентилятором 6, встречается с атмосферным, частично смешиваясь направляется через рециркуляционный проем 8 в помещение. При этом доля поступающего свежего воздуха во многом определяется сопротивлением (пропускным сечением) рециркуляционного проема 8, чем оно больше (сечение меньше), тем на большем разрежении стабилизируется система и наоборот.
По сравнению с прототипом предложенное устройство предотвращает обмерзание приточного воздуховода теплообменника в режиме рециркуляции, обмерзание и выход из строя заслонки; позволяет упростить конструкцию за счет исключения рециркуляционного канала и воздушной заслонки.