СИСТЕМА ВЕНТИЛЯЦИИ ЗДАНИЯ Российский патент 1995 года по МПК F24F7/06 

Изобретение относится к технике вентиляции и кондиционирования воздуха в производственных зданиях с одновременной утилизацией тепла вытяжного воздуха.

Известна система вентиляции зданий, включающая параллельные приточные и вытяжные воздуховоды, имеющие общую теплообменную стенку, расположенную параллельно перекрытию здания, служащему одной из стенок вытяжного воздуховода.

Недостатками системы являются малая часть теплого воздуха, обтекающего приточный воздуховод, и обледенение (в холодный период времени) общей теплообменной стенки. Оба эти фактора снижают степень утилизации биологического тепла животных.

Известна также система вентиляции одноэтажной постройки с двухскатным покрытием, содержащая размещенные параллельно верхний и нижний каналы, имеющие общую теплообменную стенку, центральные вертикальные шахты с осевыми вентиляторами и приточный воздуховод с приточным центробежным вентилятором, подключенные соответственно к верхнему и нижнему каналам. Система содержит также вытяжной центробежный вентилятор, всасывающий патрубок которого подключен к приточному воздуховоду, регулируемые шиберы, установленные на воздуховоде в местах подключения к нему вентилятора, а осевые вентиляторы выполнены реверсивными.

Эта система сложна, материалоемка и энергоемка из-за большого количества вентиляторов. Кроме того, она не исключает обледенения теплообменной стенки.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является система вентиляции зданий, содержащая приточные вентиляторы и вытяжные шахты, параллельные приточные и вытяжные воздуховоды, имеющие общую теплообменную стенку, расположенную параллельно покрытию здания, служащему одной из стенок вытяжного воздуховода. Теплообменная стенка выполнена с отверстиями перфорации, при этом соотношение общей площади отверстий перфорации и площади сечения приточного воздуховода составляет 1 3.

Данная система вентиляции позволяет исключить обледенение теплообменной стенки, а следовательно, и несколько повысить степень утилизации биологического тепла животных.

Однако данная система имеет следующие недостатки.

Вытяжные воздуховоды не имеют боковых поверхностей, в результате чего значительный (большая часть) объем теплого воздуха уходит через вытяжные шахты, не обтекая приточные воздуховоды. Размещение вытяжных шахт не над приточными вентиляторами усугубляет этот процесс. В результате утилизируется малое количество тепла. Расположение же вытяжных шахт над приточными вентиляторами ухудшает вентиляцию здания.

Вытяжные воздуховоды представлены двумя параллельными плоскостями, а приточные прямоугольными коробами, что создает повышенное аэродинамическое сопротивление для омывания теплым воздухом приточных воздуховодов.

Приточные воздуховоды выполнены в виде каналов одинакового прямоугольного сечения. Боковые каналы обогреваются интенсивнее, следовательно, их потенциальная возможность по утилизации тепла недоиспользуется.

Воздух животноводческих помещений имеет значительную влажность. При соприкосновении с холодной стенкой он конденсируется, покрывает пленкой влаги теплообменные плоские стенки, ухудшая теплообмен. Кроме того, конденсат капает, создавая дискомфортные условия.

Цель изобретения повысить утилизацию биологического тепла животных за счет увеличения объема теплого воздуха, обтекающего приточный воздуховод, уменьшения аэродинамического сопротивления при обтекании приточного воздуховода и интенсификации отвода конденсата с поверхностей приточного воздуховода.

Поставленная цель достигается тем, что в системе вентиляции здания, содержащей приточный вентилятор, размещенную над ним вытяжную шахту, подключенные к ним соответственно приточный и вытяжной воздуховоды, расположенные параллельно покрытию здания, имеющие общую теплообменную стенку, выполненную с перфорационными отверстиями, имеющими общую площадь, составляющую 1/3 площади поперечного сечения приточного воздуховода, а покрытие служит верхней стенкой вытяжного воздуховода, согласно изобретению вытяжной воздуховод наполовину своей длины выполнен с боковыми стенками, общая теплообменная стенка выполнена обтекаемой в продольном и поперечном направлениях, при этом в приточном воздуховоде выполнены центральные и периферийные продольные каналы неравного поперечного сечения, имеющего площадь в центральных каналах меньшую, чем в периферийных, причем приточный воздуховод снабжен расположенными на его нижней стенке боковыми желобами для сбора конденсата и поперечными ребрами, наклонными к желобам, и сообщенными с желобами вертикальными трубопроводами и емкостями, аккумулирующими конденсат.

На фиг. 1 изображено вентилируемое здание, поперечный разрез; на фиг.2 система вентиляции здания, вид сверху; на фиг.3 приточный и вытяжной воздуховоды; на фиг.4 нижняя теплообменная стенка, вид снизу.

Система вентиляции здания содержит приточный вентилятор 1 и вытяжную шахту 2, приточный 3 и вытяжной 4 воздуховоды, которые имеют общую теплообменную стенку 5 с перфорационными отверстиями 6. Покрытие 7 здания служит верхней стенкой вытяжного воздуховода. Вытяжной воздуховод наполовину своей длины выполнен с боковыми стенками 8. В приточном воздуховоде выполнены каналы 9 и он снабжен расположенными на его нижней стенке 10 боковыми желобами 11 и поперечными ребрами 12. Желоба соединены вертикальными трубопроводами 13 с емкостями 14. Система вентиляции здания содержит также распределительное устройство 15 воздуха.

Система вентиляции здания работает следующим образом. Холодный приточный воздух вентилятором 1 всасывается через воздуховод 3, который, имея обтекаемую форму, легко омывается теплым воздухом внутри здания. Каналы 9 внутри воздуховода 3 устроены так, что площадь поперечного сечения периферийных каналов больше площади поперечного сечения центральных каналов. Это обеспечивает более высокие скорости движения воздуха в периферийных каналах (лучше обогреваемых), способствуя улучшению утилизации тепла. Теплый вытяжной воздух по воздуховоду 4 за счет гравитационного напора через вытяжную шахту 2 удаляется из здания. Боковые стенки 8 вытяжного воздуховода и размещение вытяжной шахты 2 над приточным вентилятором 1 позволяют направить практически весь теплый вытяжной воздух через этот воздуховод, омывая со всех сторон приточный воздуховод, что в значительной степени улучшает утилизацию тепла. Теплообмен происходит через нижнюю стенку 10 и общую теплообменную стенку 5, при этом благодаря наличию отверстий 6 стенка 5 не обледеневает. Холодный воздух, проходя по приточному воздуховоду, охлаждает его поверхности, при омывании которых теплым влажным воздухом обильно образуется конденсат. Выпуклая форма общей теплообменной стенки 5, ребра 12 и желоба 11 на нижней стенке 10 приточного воздуховода обеспечивают интенсивное отведение конденсата через трубопровод 13 в емкость 14, что также способствует лучшей утилизации тепла. Конденсат можно утилизировать в качестве удобрения.

Использование изобретения позволяет повысить утилизацию биологического тепла животных за счет увеличения объема теплого воздуха, обтекающего приточный воздуховод; уменьшения аэродинамического сопротивления при обтекании теплого воздуха приточного воздуховода, увеличения скорости движения воздуха в периферийных каналах приточного воздуховода и интенсификации отвода конденсата с поверхностей приточного воздуховода.

Сущность изобретения: над приточным вентилятором размещена вытяжная шахта, к которым подключены соответственно приточный и вытяжной воздуховоды (В), расположенные параллельно покрытию здания. В имеют общую теплообменную стенку, выполненную с перфорационными отверстиями. Общая площадь отверстий составляет 1/3 площади поперечного сечения приточного В. Покрытие служит общей стенкой вытяжного В. Вытяжной В на половину длины выполнен с боковыми стенками. Теплообменная стенка выполнена обтекаемой в продольном и поперечном направлениях. В приточном В выполнены центральные и периферийные продольные каналы неравного поперечного сечения. Площадь сечения в центральных каналах меньше, чем в периферийных. Приточный В снабжен расположенными на его нижней стенке боковыми желобами для сбора конденсата и поперечными ребрами, наклонными к желобам, и сообщенными с желобами вертикальными трубопроводами и емкостями, аккумулирующими конденсат. 4 ил.

СИСТЕМА ВЕНТИЛЯЦИИ ЗДАНИЯ, содержащая приточный вентилятор, размещенную над ним вытяжную шахту, подключенные к ним соответственно приточный и вытяжной воздуховоды, расположенные параллельно покрытию здания, имеющие общую теплообменную стенку, выполненную с перфорированными отверстиями, имеющими общую площадь, составляющую 1/3 площади поперечного сечения приточного воздуховода, при этом покрытие служит верхней стенкой вытяжного воздуховода, отличающаяся тем, что, с целью повышения утилизации биологического тепла животных за счет увеличения объема теплого воздуха, обтекающего приточный воздуховод, уменьшения аэродинамического сопротивления при обтекании приточного воздуха и интенсификации отвода конденсата с поверхностей приточного воздуховода, вытяжной воздуховод наполовину своей длины выполнен с боковыми стенками, общая теплообменная стенка выполнена обтекаемой в продольном и поперечном направлениях, при этом в приточном воздуховоде выполнены центральные и периферийные продольные каналы неровного поперечного их сечения, имеющего площадь в центральных каналах меньшую, чем в периферийных, причем приточный воздуховод снабжен расположенными на его нижней стенке боковыми желобами для сбора конденсата и поперечными ребрами, наклонными к желобам, и сообщенными с желобами вертикальными трубопроводами и емкостями, аккумулирующими конденсат.