ПРИТОЧНО-ВЫТЯЖНАЯ УСТАНОВКА С УТИЛИЗАЦИЕЙ ТЕПЛА Российский патент 2006 года по МПК F24F12/00 F24F3/147 

Описание патента на изобретение RU2281441C1

Изобретение относится к вентиляции и кондиционированию воздуха с регенеративными теплоутилизаторами.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является приточно-вытяжная установка с регенеративным теплоутилизатором по патенту РФ № 2011127, F 24 F 5/00,1987 г. (прототип), содержащая корпус, каналы для приточного и вытяжного воздуха, вентилятор, камеру с регенеративным теплоутилизатором.

Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность за счет перекрестной организации потоков воздуха.

Технический результат - повышение эффективности теплоутилизации выбросного воздуха, экономия энергоресурсов, упрощение конструкции, монтажа и обслуживания.

Это достигается тем, что в приточно-вытяжной установке с теплоутилизатором, содержащей корпус, каналы для приточного и вытяжного воздуха, вентилятор, камеру с регенеративным теплоутилизатором, камера устанавливается на кровле здания на железобетонном стакане и представляет собой корпус в виде параллелепипеда, стенки которого выполнены из утепленных панелей, соединяющихся между собой быстродействующими замками, а основанием корпуса служит металлическая рама, которая устанавливается на железобетонном стакане, причем в верхней части камеры расположен горизонтальный вращающийся регенеративный теплоутилизатор, представляющий собой выдвижной каркас, разделенный на две полости перегородкой, в которой закреплены опоры сердечника барабана, образованного лентами из гофрированной алюминиевой фольги, плотно навитой на сердечник, а на периферийной части барабана, выполненной в виде кольца, жестко связанного с сердечником посредством трех радиальных спиц, закреплены по крайне мере две винтовые лопасти для его вращения потоками воздуха, а перегородка каркаса с закрепленным на ней барабаном образует каналы для приточного и вытяжного воздуха, в каждом из которых размещены фильтры очистки воздуха, причем гофры ленты алюминиевой фольги барабана выполнены в сечении по синусоидальной, криволинейной второго и высшего порядков, многоугольной, треугольной, прямоугольной, трапециальной форме как односторонней, так и двухсторонней, причем впадины гофра в предыдущем слое ленты приходятся на вершину гофра последующего слоя ленты, а барабан образован одной лентой, навитой на сердечнике с зазором по спирали Архимеда, жестко связанной по обоим краям круглыми по форме сетками или перфорированными круглыми алюминиевыми пластинами, причем в зазоре между боковыми поверхностями ленты размещен дисперсный материал с незамкнутыми порами и с высоким коэффициентом теплоусвоения, например керамзитовый гравий.

На фиг.1 представлен общий вид предлагаемой установки, на фиг.2 - горизонтальный разрез каркаса теплоутилизатора, на фиг.3 - односторонний синусоидальный гофр ленты из алюминиевой фольги барабана, на фиг.4 - двухсторонний синусоидальный гофр ленты из алюминиевой фольги барабана.

Приточно-вытяжная установка с теплоутилизатором содержит корпус в виде камеры 10, каналы для приточного 6 и вытяжного 8 воздуха с вентиляторами, камеру с каркасом 20 с вращающимся регенеративным теплоутилизатором 9. Камера 10 устанавливается на кровле здания на железобетонном стакане 1 и представляет собой корпус в виде параллелепипеда, стенки которого выполнены из утепленных панелей, соединяющихся между собой быстродействующими замками, а основанием корпуса служит металлическая рама 11, которая устанавливается на железобетонном стакане 1. В верхней части камеры 10 расположен горизонтальный регенеративный теплоутилизагор 9, представляющий собой выдвижной каркас 20, разделенный на две полости перегородкой 21, в которой закреплены опоры сердечника 22 барабана, образованного лентами 16 из гофрированной алюминиевой фольги, плотно навитой на сердечник 12. На периферийной части барабана 9, выполненной в виде кольца 22, жестко связанного с сердечником 12 посредством трех радиальных спиц 23, закреплены по крайне мере две винтовые лопасти 13 и 14 для его вращения потоками приточного или вытяжного воздуха, причем лопасти 13, 14 установлены под углом к потоку воздуха, обеспечивающим его вращение. Перегородка 21 каркаса с закрепленным на ней барабаном 9 образует каналы для приточного и вытяжного воздуха, в каждом из которых размещены фильтры 4 очистки воздуха. Гофры ленты 16 алюминиевой фольги барабана выполнены в сечении по синусоидальной, криволинейной второго и высшего порядков, многоугольной, треугольной, прямоугольной, трапецеидальной форме как односторонней (фиг.3), так и двухсторонней (фиг.4), причем впадины гофра 18 в предыдущем слое ленты приходятся на вершину гофра 18 последующего слоя ленты.

Кроме того, барабан 9 может быть образован одной лентой (на чертеже не показано), навитой на сердечнике с зазором по спирала Архимеда, жестко связанной по обоим краям круглыми по форме сетками или перфорированными круглыми алюминиевыми пластинами, причем в зазоре между боковыми поверхностями ленты размещен дисперсный материал 15 с незамкнутыми порами и с высоким коэффициентом теплоусвоения, например керамзитовый гравий.

Обслуживание камер осуществляется с кровли. Барабан закреплен на металлической раме и приводится во вращение с помощью винтовых лопастей 13, 14. Рама с закрепленным на ней барабаном может выкатываться из камеры с помощью роликов и вновь вкатываться в камеру, что позволяет проводить профилактический ремонт и очистку барабана. Теплоутилизатор можно удалить из приточно-вытяжной камеры и на летний период. Благодаря этому уменьшается сопротивление камеры, вследствие чего увеличивается производительность вентилятора, что дает возможность в этот период эксплуатировать не все камеры, а следовательно, уменьшить расход воздуха и соответственно расход электроэнергии. При удаленном теплоутилизаторе для отделения приточного потока воздуха от вытяжного устанавливают временную перегородку.

Нижняя часть камеры разделена перегородкой на приточный и вытяжной отсеки, в каждом из которых расположен фильтр 4, выполненный в виде вынимающейся кассеты. Оба фильтра имеют одинаковые размеры и технические характеристики. Кассета фильтра представляет собой металлическую раму прямоугольной формы, в которой зигзагообразно уложен фильтрующий материал. Кассеты можно вынуть из камеры для перезарядки фильтрующего материала.

Приточно-вытяжная установка с теплоутилизатором работает следующим образом.

В верхней части камеры приварены переходные короба 5, на фланцах которых установлены приточный 6 и вытяжной 8 вентиляторы. Оба вентилятора (вытяжной и приточный) осевые с колесом, вращающимся в горизонтальной плоскости, максимально унифицированы. Забор воздуха приточным вентилятором осуществляется сбоку с помощью входной коробки 7, выброс воздуха вытяжным вентилятором - вертикально вверх. Расстояние между выхлопным отверстием и верхней кромкой заборной коробки принято равным 2 м, при необходимости оно может быть увеличено за счет длины выхлопной трубы. Воздух по приточному или вытяжному каналу проходит сквозь барабан по каналам 17 или 19, образованному соответственно гофрами 16 или 18, забирая или отдавая тепло посредством материала 15 и алюминиевой фольги. Лопасти 13 и 14 устанавливаются под таким углом к потоку воздуха, чтобы обеспечивалось вращение барабана 9. Для этого возможно разделение потоков с целью направленного взаимодействия струи воздуха с лопастями 13 (на чертеже не показано).

К отверстию приточного канала камеры присоединяется воздуховод 2, расположенный в помещении. На горизонтальном участке его предусмотрена установка воздухораспределителя 3, в качестве которого применены, например, вихревые регулируемые воздухораспределители типа ВВР. В этих воздухораспределителях предусмотрена монтажная или сезонная регулировка направления струи. Угол наклона струи, который может изменяться от 0 до 40°, устанавливается с помощью исполнительного механизма.

Область применения разработанной крышной приточно-вытяжной установки ограничена температурой воздуха, подаваемого в помещение, так как установка калорифера на приточном воздухе невозможна из-за недостаточного давления, развиваемого приточным вентилятором. Однако расчеты показывают, что при температуре удаляемого воздуха 20°С и температуре наружного воздуха -20°С установка обеспечивает нагрев подаваемого воздуха до 8°С, т.е. дополнительного подогрева не требуется. При этом экономия теплоты для установки производительностью 5 тыс. м3/ч (по каждому из потоков воздуха) составит 47 кВт, а 20 тыс. м3/ч - 187 кВт.

Установки предназначены в основном для гражданских и общественных зданий, а также промышленных помещений, в которых воздух не загрязнен вредными, пожаро- и взрывоопасными примесями и не имеет запаха. Их можно использовать в тех случаях, когда концентрация вредных веществ в местах размещения приточных вентиляторов не превышает 30% ПДК, установленных для воздуха рабочей зоны помещений (механические цехи, складские помещения, сельскохозяйственные здания, торговые и выставочные залы и т.п.).

Применение разработанной схемы позволит также уменьшить протяженность воздуховодов, за счет чего сокращаются затраты мощности на преодоление сопротивления сети, уменьшается металлоемкость и соответственно стоимость воздуховодов. Сокращаются также размеры занимаемой теплоутилизационной установкой производственной площади здания. Если сопоставить две системы с регенеративными теплоутилизаторами производительностью по каждому из потоков 10 тыс. м3/ч (общепринятую с напольным размещением оборудования и сетью воздуховодов от нее до места выброса с крышной приточно-вытяжной установкой), то только годовая экономия на электроэнергии при использовании разработанной установки ориентировочно составит 240000 руб. при двухсменном и 360000 руб. при трехсменном режиме работы.

Похожие патенты RU2281441C1

название год авторы номер документа
ПРИТОЧНО-ВЫТЯЖНАЯ УСТАНОВКА С УТИЛИЗАЦИЕЙ ТЕПЛА 2015
  • Кочетов Олег Савельевич
RU2607865C1
ПРИТОЧНО-ВЫТЯЖНАЯ УСТАНОВКА С ТЕПЛОУТИЛИЗАТОРОМ 2005
  • Кочетов Олег Савельевич
  • Кочетова Мария Олеговна
  • Ходакова Татьяна Дмитриевна
  • Шестернинов Александр Владимирович
  • Стареев Михаил Евгеньевич
  • Львов Геннадий Васильевич
  • Куличенко Александр Владимирович
RU2282794C1
СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ТЕПЛА НАГРЕТОГО ВОЗДУХА И УТИЛИЗАТОР ТЕПЛА 2005
  • Кочетов Олег Савельевич
  • Кочетова Мария Олеговна
  • Ходакова Татьяна Дмитриевна
RU2282796C1
СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ТЕПЛА НАГРЕТОГО ВОЗДУХА И УТИЛИЗАТОР ТЕПЛА 2015
  • Кочетов Олег Савельевич
RU2618174C1
КОНДИЦИОНЕР С ВРАЩАЮЩИМСЯ ТЕПЛООБМЕННИКОМ 2005
  • Кочетов Олег Савельевич
  • Кочетова Мария Олеговна
  • Ходакова Татьяна Дмитриевна
  • Шестернинов Александр Владимирович
  • Стареев Михаил Евгеньевич
  • Львов Геннадий Васильевич
  • Куличенко Александр Владимирович
RU2282795C1
ВРАЩАЮЩИЙСЯ ТЕПЛООБМЕННИК 2005
  • Кочетов Олег Савельевич
  • Кочетова Мария Олеговна
  • Ходакова Татьяна Дмитриевна
RU2281450C1
ВРАЩАЮЩИЙСЯ ТЕПЛООБМЕННИК 2015
  • Кочетов Олег Савельевич
RU2617514C1
ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ КОАКСИАЛЬНЫЙ ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЬ-ТЕПЛООБМЕННИК 2009
  • Кочетов Олег Савельевич
RU2383823C1
ПРИТОЧНО-ВЫТЯЖНАЯ УСТАНОВКА С УТИЛИЗАЦИЕЙ ТЕПЛА 2012
  • Кочетов Олег Савельевич
  • Стареева Мария Олеговна
  • Стареева Мария Михайловна
RU2493501C1
ПРИТОЧНО-ВЫТЯЖНАЯ УСТАНОВКА С УТИЛИЗАЦИЕЙ ТЕПЛА 2007
  • Сажин Борис Степанович
  • Кочетов Олег Савельевич
  • Сажин Виктор Борисович
  • Чунаев Михаил Викторович
  • Сажина Марина Борисовна
RU2345287C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 281 441 C1

Реферат патента 2006 года ПРИТОЧНО-ВЫТЯЖНАЯ УСТАНОВКА С УТИЛИЗАЦИЕЙ ТЕПЛА

Установка предназначена для утилизации тепла. Установка содержит корпус, каналы для приточного и вытяжного воздуха, вентилятор, камеру с регенеративным теплоутилизатором, отличается тем, что камера устанавливается на кровле здания на железобетонном стакане и представляет собой корпус в виде параллелепипеда, стенки которого выполнены из утепленных панелей, соединяющихся между собой быстродействующими замками, а основанием корпуса служит металлическая рама, которая устанавливается на железобетонном стакане, причем в верхней части камеры расположен горизонтальный регенеративный теплоутилизатор, представляющий собой выдвижной каркас, разделенный на две полости перегородкой, в которой закреплены опоры сердечника барабана, образованного лентами из гофрированной алюминиевой фольги, плотно навитой на сердечник, а на периферийной часта барабана, выполненной в виде кольца, жестко связанного с сердечником посредством трех радиальных спиц, закреплены по крайне мере две винтовые лопасти для его вращения потоками воздуха, причем перегородка каркаса с закрепленным на ней барабаном образует каналы для приточного и вытяжного воздуха, в каждом из которых размещены фильтры очистки воздуха. Технический результат - повышение эффективности теплоутилизации. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Формула изобретения RU 2 281 441 C1

1. Приточно-вытяжная установка с утилизацией тепла, содержащая корпус, каналы для приточного и вытяжного воздуха, вентилятор, камеру с регенеративным теплоутилизатором, отличающаяся том, что камера устанавливается на кровле здания на железобетонном стакане и представляет собой корпус в виде параллелепипеда, стенки которого выполнены из утепленных панелей, соединяющихся между собой быстродействующими замками, а основанием корпуса служит металлическая рама, которая устанавливается на железобетонном стакане, причем в верхней части камеры расположен горизонтальный регенеративный теплоутилизатор, представляющий собой выдвижной каркас, разделенный на две полости перегородкой, в которой закреплены опоры сердечника барабана, образованного лентами из гофрированной алюминиевой фольги, плотно навитой на сердечник, а на периферийной часта барабана, выполненной в виде кольца, жестко связанного с сердечником посредством трех радиальных спиц, закреплены, по крайне мере, две винтовые лопасти для его вращения потоками воздуха, причем перегородка каркаса с закрепленным на ней барабаном образует каналы для приточного и вытяжного воздуха, в каждом из которых размещены фильтры очистки воздуха.2. Приточно-вытяжная установка с теплоутилизатором по п.1, отличающаяся тем, что гофры ленты алюминиевой фольги барабана выполнены в сечении по синусоидальной, криволинейной второго и высшего порядков, многоугольной, треугольной, прямоугольной, трапецеидальной форме как односторонней, так и двухсторонней, причем впадины гофра в предыдущем слое ленты приходят на вершину гофра последующего слоя ленты.3. Приточно-вытяжная установка с теплоутилизатором по п.1, отличающаяся тем, что барабан образован одной лентой, навитой на сердечнике с зазором по спирали Архимеда, жестко связанной по обоим краям круглыми по форме сетками или перфорированными круглыми алюминиевыми пластинами, причем в зазоре между боковыми поверхностями ленты размещен дисперсный материал с незамкнутыми порами и с высоким коэффициентом теплоусвоения, например керамзитовый гравий.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2006 года RU2281441C1

УСТАНОВКА ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ В СИСТЕМАХ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА 1987
  • Богданцев В.П.
  • Ляшенко В.В.
  • Чегринцев Ф.А.
  • Кузнецов Д.А.
RU2011127C1
Способ утилизации тепловой энергии вытяжного воздуха 1986
  • Шапошников Николай Кириллович
SU1377526A1
Теплоаккумулирующая насадка утилизатора тепловой энергии и устройство для ее изготовления 1989
  • Бялый Борис Ильич
  • Динцин Владислав Абрамович
  • Набиулин Фатим Абдулович
  • Розенштейн Исаак Леонидович
  • Квят Игорь Давидович
  • Владимиров Владимир Иванович
  • Новожилов Валерий Иванович
  • Борошенко Леонид Иванович
  • Лядухин Владимир Иванович
SU1652761A1
Устройство для утилизации тепловой энергии вентиляционных выбросов 1985
  • Динцин Владислав Абрамович
  • Владимиров Владимир Иванович
  • Кузнецова Нина Андреевна
  • Розенштейн Исаак Леонидович
SU1270496A1
МУЛЬТИОРГАННЫЙ ЧИП С УЛУЧШЕННОЙ ДОЛГОВЕЧНОСТЬЮ И ГОМЕОСТАЗОМ 2013
  • Маркс Уве
RU2630667C2
ЕР 0507107 А2, 07.10.1992.

RU 2 281 441 C1

Авторы

Кочетов Олег Савельевич

Кочетова Мария Олеговна

Ходакова Татьяна Дмитриевна

Стареев Михаил Евгеньевич

Львов Геннадий Васильевич

Куличенко Александр Владимирович

Даты

2006-08-10Публикация

2005-04-05Подача