СИСТЕМА КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА Российский патент 1997 года по МПК F24F5/00 F24F11/00 

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и предназначено для создания и поддерживания в помещениях, требуемых параметров воздуха в рабочей зоне производственного процесса.

Известна система кондиционирования воздуха, содержащая аппараты для охлаждения, нагрева и увлажнения приточного воздуха, источники производства холода и тепла, приточные и вытяжные вентиляторы, воздуховоды и средства автоматики [1]
Эта система является наиболее близкой к предлагаемому изобретению по технической сущности. Отсутствие возможности автоматического управления расходом горячей воды в теплообменнике приводит к увеличению затрат тепловой энергии.

Задача изобретения уменьшение расходов тепловой энергии, увеличение точности поддержания температур.

Поставленная задача достигается наличием блока логических переключений, трехпозиционного регулирующего прибора с одним датчиком температуры.

На чертеже приведена принципиальная схема системы кондиционирования. Она содержит клапан наружного воздуха 3, клапан осециркуляционного воздуха 4, воздушный клапан 2 для выброса отепленного воздуха, связанных общей тягой и приводимых в движение электрическим исполнительным механизмом 1, далее по ходу обрабатываемого воздуха стоит фильтр 5, теплообменник 6, оросительная камера 7, приточный вентилятор кондиционера 8, аппарат воздухораспределения и увлажнения 9, вытяжной вентилятор 10.

Для охлаждения воды используемой в теплообменнике и оросительной камере 7 система имеет насос 20, запорные вентили 17, 18, градирни 11, 12 с вентиляторами 13, 14, а для циркулирования воды в оросительной камере используется насос 21, в случае использования теплообменника 6 для нагрева воздуха пользуются электромоторным регулирующим клапаном 16 и запорными вентилями 15 и 19, для автоматического поддержания температурного режима в помещении 22 система датчик температуры 23, регулирующий трехпозиционный прибор 24, блок логических переключений 29, переключатели режимов 28 и сигнальные лампы 30, 31, 32, 33, 34, для поддержания заданий влажности система имеет датчик влажности, регулятор влажности 26 и вентиль с электромагнитным приводом 27.

Система кондиционирования воздуха работает следующим образом: в зависимости от температуры наружного воздуха блок логических переключений подбирает режим обработки воздуха в кондиционере. Возможны следующие режимы: режим охлаждения, режим рециркуляции и режим нагрева.

1. Режим охлаждения.

Клапан забора свежего воздуха 3 открыт полностью, из блока конечных выключателей КВ электрического исполнения механизма 1 поступает сигнал в блок логических переключений 29, который включает систему в режим "охлаждение", при этом загорается сигнальная лампа 30 "Режим охлаждения". Клапан рециркуляционного воздуха 4 полностью закрыт, весь воздух из цеха выбрасывается на улицу через воздушный клапан 2. Датчик температуры 23, установленный в "характерной" точке в цехе связан с трехпозиционным регулирующим прибором 24, расположенным в щите управления. При показаниях температуры находящихся между пределами "больше" и "меньше" включен насос 20, подающий воду в установленные на улице градирни 11 и 12 и вентилятор 13 одной из градирен. При переходе предела "больше" включается вентилятор 14 второй градирни. При этом вода, охлаждаясь в градирнях за счет испарительного эффекта попадает в поддон оросительной камеры 7, откуда насосом 21 подается в форсунки оросительной камеры, а насосом 20 через теплообменник 6 подается снова в градирни. Охлаждение наружного воздуха происходит последовательно в теплообменнике 6 и оросительной камере 7. Если температура в цехе упала ниже предела "больше", вентилятор одной градирни отключается.

2. Режим рециркуляции.

При понижении температуры в цехе ниже предела "меньше" с прибора 24 поступает сигнал в блок логических переключений 29, который выдает команду о переходе системы в режим "Рециркуляция воздуха", загорается сигнальная лампочка 31 "Рециркуляция воздуха", отключаются оба вентилятора градирен и насос 20, трехпозиционный прибор 24 переводится на работу с электрическим исполнительным механизмом 2 воздушных клапанов 2, 3, 4.

При температуре в цехе ниже предела "меньше" включается исполнительный механизм 1, при этом лопасти 2, 3, 4 поворачиваются так, что для холодного воздуха уменьшается, а рециркуляционного возрастает. Поворот лопастей происходит до тех пор, пока показания прибора 24 не окажутся между пределами регулирования.

Для того, чтобы не было перерегулирования температуры, блок логических переключений включает исполнительный механизм на определенное время, затем следует пауза, за которую результат воздействия на воздушные клапаны успеет зафиксироваться прибором 24; если результат не достигнут следует следующая порция воздействия. При возрастании температуры в цехе выше предела "меньше" прекращается подача сигнала на исполнительный механизм 1. При дальнейшем возрастании температуры, по какой-либо причине выше предела "больше" снова подается прерывистый сигнал на исполнительный механизм, но в этом случае его воздействие направлено в другую сторону, т.е. доля холодного воздуха с улицы увеличивается, а рециркуляционного уменьшается до тем пор, пока температура в цехе не уменьшится ниже предела "больше".

Если клапан наружного воздуха окажется открытым полностью, о чем даст сигнал блок конечных выключателей КВ исполнительного механизма 1 в блок логических переключений 29, а из прибора 24 поступит в него сигнал, что температура в цехе выше предела "больше", то блок логических переключений 29 выдаст команду о переходе на режим охлаждения, т.е. работы с градирнями. При этом автоматически включается насос 20 подачи воды в градирни и вентиляторы обоих градирен.

Переход с режима рециркуляции на режим охлаждения и обратно происходит автоматически.

3. Режим нагрева.

При понижении температуры воздуха на улице или уменьшении теплоотдачи в цехе возможность регулирования воздушными клапанами может быть исчерпана, клапан наружного воздуха будет закрыт полностью, о чем поступит сигнал из блока конечных выключателей КВ исполнительного механизма 1 в блок логических переключений 29. В свою очередь блок 29 выдаст команду о переходе на режим обогрева (зимний режим) загорится сигнальная лампочка 32 "Предел регулирования исчерпан, перейти на режим нагрева".

Для перехода на режим нагрева необходимо спустить воду из градирен и теплообменника, перекрыть вентили холодной воды 17, 18, отключающие теплообменники и градирни от подачи холодной воды.

Открыть вентили горячей воды 15, 35. Переключатель режимов 28 поставить в положение "Режим нагрева". При таком положении датчик температуры 23 и прибор 24 через блок логических переключений 29 будут управлять не воздушными клапанами, а регулирующим электромоторным клапаном 16 стоящем на трубопроводе горячей воды, поступающей в теплообменник.

Этот клапан управляется электрическим исполнительным механизмом аналогичным 1 управляющему воздушными клапанами. При температуре в цехе меньшей предела "меньше" прибор 24 посылает в блок 29 соответствующий сигнал, который в свою очередь выдает команду в виде прерывистого воздействия на исполнительный механизм клапана 16, как в случае с воздушными клапанами. Клапан 16 плавно открывается, увеличивая расход воды через теплообменник 6 и воздух поступающий в цех нагревается больше. Клапан открывается до тех пор, пока температура в цехе не станет больше предела "меньше". При увеличении температуры в цехе выше предела "больше" клапан 16 начнет уменьшать количество воды, поступающей в теплообменник.

Во избежании замораживания теплообменника рекомендуется приоткрывать обводной вентиль 15 для пропускания гарантированной части горячей воды.

Если регулирующий клапан 16 окажется открытым полностью, по сигналу с блока конечных выключателей КВ исполнительного механизма клапана 16 загорится сигнальная лампа 33 "Предел регулирования верхний". В этом случае надо проверить давление и температуру горячей воды на входе в калорифер.

Если регулирующий клапан 16 окажется полностью закрытым, а температура в цехе выше предела "больше", загорается сигнальная лампа 34 "Предел регулирования нижний". Это означает, что надо перейти на режим рециркуляции воздуха. Во избежании замораживания теплообменника переход на этот режим производится вручную поворотом переключателя режимов 28. При этом вода из калориферов должна быть слита.

Использование: в технике кондиционирования воздуха. Сущность изобретения: система кондиционирования воздуха содержит кондиционер с оросительной камерой и поверхностным теплообменником, который с помощью трубопроводов, вентилей и насоса соединен с источником холода в виде градирен, и через запорные вентили и управляемый электромоторный клапан с источником тепла в виде трубопровода горячей воды, управляемые электрическим исполнительным механизмом воздушные клапаны наружного и рециркуляционного воздуха, приточный вентилятор, соединенный с воздухораспределительными увлажняющими аппаратами, влажность воздуха после которых регулируется с помощью датчика влажности, регулятора влажности и вентиля с электромагнитным приводом, пропускающего воду в воздухораспределительный аппарат, система снабжена блоком логических переключений, который позволяет, используя один датчик температуры и один трехпозиционный регулирующий прибор, управлять включением вентиляторов градирен, исполнительным механизмом воздушных клапанов и исполнительным механизмом регулируемого электромоторного клапана на горячей воде в зависимости от выбранного режима обработки воздуха в кондиционере, при этом выбор режима блока логических переключений производится автоматически, что позволяет найти оптимальный режим обработки воздуха. 1 ил.

Система кондиционирования воздуха, содержащая аппараты для охлаждения, нагрева и увлажнения приточного воздуха, источники производства холода и тепла, приточные и вытяжные вентиляторы, воздуховоды и средства автоматики, отличающаяся тем, что аппараты выполнены в виде поверхностных теплообменников, подсоединенных с помощью трубопроводов и насоса к градирням и через запорные вентили и управляемый электромоторный клапан к источнику тепла в виде трубопроводов горячей воды, управляемые электрическим исполнительным механизмом воздушные клапаны наружного и рециркуляционного воздуха, при этом приточный вентилятор соединен с воздухораспределительными увлажняющими аппаратами, влажность воздуха после которых регулируется с помощью датчика влажности, регулятора влажности и вентиля с электромагнитным приводом, пропускающего воду в воздухораспределительный аппарат, причем система снабжена блоком логических переключений, позволяющим, используя один датчик температуры и один трехпозиционный регулирующий прибор, управлять включением вентиляторов градирен, исполнительным механизмом воздушных клапанов и исполнительным механизмом регулируемого электромоторного клапана на горячей воде в зависимости от выбранного режима обработки воздуха в системе.