СИСТЕМА ВОЗДУШНОГО ОТОПЛЕНИЯ И ВЕНТИЛЯЦИИ Российский патент 2007 года по МПК F24D5/04 F24F7/08 F24B7/02 F24H3/06 

Изобретение относится к системам воздушного отопления и вентиляции зданий. Наиболее перспективно применение предлагаемой системы для отопления и вентиляции небольших домов, коттеджей при использовании печей любого типа, преимущественно непрерывного или длительного горения.

Известны системы воздушного отопления и вентиляции, где приточный воздух нагревается в теплообменниках и поступает в здание (Кострюков В.А. Отопление и вентиляция. Ч.2, 1965, с.300-302).

Недостатком этих систем является низкий к.п.д., обусловленный большим объемом и высокой температурой удаляемых топочных газов и, как следствие, большими потерями тепловой энергии.

Наиболее близким техническим решением, выбранным за прототип, является система воздушного отопления помещений, содержащая приточный и вытяжной воздуховоды, выполненные в виде теплообменника типа "труба в трубе", внутренняя полость которого является приточным, а внешняя - вытяжным воздуховодом. (А.с. СССР №1288456, кл. F 24 F 7/00, 1987).

Эта система использует тепло удаляемого воздуха, но не использует тепло удаляемых топочных газов, содержащих большее количество теплоты, чем удаляемый теплый воздух и вследствие этого также имеет низкий к.п.д.

Технической задачей данного изобретения является создание системы воздушного отопления зданий с к.п.д., превышающим к.п.д. существующих систем отопления, одновременно осуществляющей и вентиляцию.

Решение указанной задачи достигается тем, что система автономного воздушного отопления и приточно-вытяжной вентиляции состоит из нагревательной печи с дымовой трубой, вытяжного и приточного вентиляторов, теплообменника, осуществляющего теплообмен между удаляемыми топочными газами и приточным воздухом, вытяжная вентиляция осуществляется через печь и дымовую трубу, дымовая труба выполнена в виде теплообменника типа "труба в трубе", а приточный и вытяжной вентиляторы подобраны таким образом, чтобы при совместной работе обеспечивать избыточное давление внутри здания.

Сущность изобретения поясняется схемой, приведенной на фиг.1. Система состоит из печи (1), работающей на любом из известных типов топлива. Корпус печи или его часть может быть закрыт теплоизоляцией (2). Дымовая труба (3) круглого или прямоугольного сечения выполнена в виде теплообменника типа "труба в трубе" и состоит из внутренней трубы (4) и наружной трубы(5). Наружная труба (5) может быть закрыта теплоизоляцией (6). Вентилятор (8) обеспечивает разрежение в пространстве между внутренней и наружной трубами дымовой трубы (3) и поступление наружного воздуха в отверстия забора воздуха (9). Вытяжной вентилятор (7) осуществляет вытяжку воздуха из помещения и поступление воздуха в топку печи (1), необходимого для сгорания топлива. На внутренней поверхности внутренней трубы (4) выполнен сборник конденсата (10) с выводом конденсата наружу в емкость (11). Выходное отверстие трубы (4) может быть закрыто клапаном или заслонкой 12 (см. фиг.2а, б), автоматически открывающимися при появлении избыточного давления в трубе (4) и закрывающимися при его исчезновении.

Система работает следующим образом.

Дымовые газы из топки печи (1) поступают во внутреннюю трубу (4) дымовой трубы (3) и выходят наружу. Тяга в дымовой трубе обеспечивается вентилятором (7), избыточным давлением воздуха в здании, создаваемого вентилятором (8), и подпором горячего воздуха в трубе (4). Приточный воздух поступает в отверстия (9), нагревается, проходя в пространстве между внутренней (4) и наружной (5) трубами дымовой трубы (3), и выбрасывается вентилятором (8) в нижнюю часть здания или в воздушные каналы системы распределения. Стекающий по внутренней поверхности трубы (4) конденсат собирается кольцом 10 и через трубочку выводится в емкость (11). При несанкционированном отключении приточного вентилятора (8) автоматически прекращается горение печи (1) за счет прекращения подачи топлива и (или) прекращения поступления воздуха в топку.

В случае использования в качестве топлива газа или применения газогенераторной печи система сбора конденсата может отсутствовать.

Приточный (8) и вытяжной (9) вентиляторы могут быть расположены снаружи здания. В этом случае приточный вентилятор нагнетает воздух в пространство между внутренней и наружной трубами дымовой трубы (3), а вытяжной вентилятор отсасывает дымовые газы из трубы (4). Вытяжной вентилятор (9) может отсутствовать, а тяга создается только за счет избыточного давления внутри здания, создаваемого приточным вентилятором (8) и столбом горячего воздуха в трубе (4).

Наружная поверхность внутренней трубы может быть выполнена оребренной, на нее может быть приварена спираль типа "спирали Архимеда" или завихряющие поток воздуха лопасти для лучшего теплообмена между выходящими топочными газами и приточным воздухом.

Высокий к.п.д. печи обеспечивается тем, что дымовые газы выходят охлажденными, отдав тепло приточному воздуху через трубу-теплообменник, а удаляемый воздух не просто выбрасывается наружу, а поступает в топку печи.

Данная система позволяет полностью исключить сквозняки холодного воздуха через щели и окна, т.к. внутри здания обеспечивается избыточное давление. Это позволяет снизить теплопотери и повысить эффективность отопления.

К достоинствам данной системы можно отнести также малую тепловую инерционность, т.е. поступление горячего воздуха обеспечивается через несколько минут после начала работы печи.

Система предназначена для воздушного отопления и вентиляции зданий, преимущественно небольших домов, коттеджей. Система автономного воздушного отопления и приточно-вытяжной вентиляции выполнена в виде нагревательной печи с дымовой трубой в виде теплообменника типа "труба в трубе", приточный воздух нагревается удаляемыми дымовыми газами, охлаждая их, вытяжная вентиляция осуществляется через печь и дымовую трубу, а приточный и вытяжной вентиляторы подобраны таким образом, чтобы при совместной работе обеспечивать избыточное давление внутри здания. Технический результат заключается в повышении к.п.д. системы отопления за счет снижения температуры удаляемых дымовых газов, отдающих тепло приточному воздуху в теплообменнике, и осуществления вытяжной вентиляции через печь. 2 ил.

Система автономного воздушного отопления и приточно-вытяжной вентиляции, состоящая из нагревательной печи с дымовой трубой, вытяжного и приточного вентиляторов, теплообменника, осуществляющего теплообмен между удаляемыми топочными газами и приточным воздухом, отличающаяся тем, что вытяжная вентиляция осуществляется через печь и дымовую трубу, дымовая труба выполнена в виде теплообменника, а приточный и вытяжной вентиляторы подобраны таким образом, чтобы при совместной работе обеспечивать избыточное давление внутри здания.