СПОСОБ РАБОТЫ МУЛЬТИЗОНАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ И МУЛЬТИЗОНАЛЬНАЯ СИСТЕМА КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ Российский патент 2010 года по МПК F24F12/00 

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для расширения диапазона температур наружного воздуха эффективной и надежной работоспособности мультизональной системы кондиционирования с переменным расходом хладагента, обеспечивающей возможность одновременной работы в различных помещениях части внутренних блоков на охлаждение, а другой части - на нагрев в режиме теплового насоса.

Из уровня техники известен способ работы мультизональной системы кондиционирования с переменным расходом хладагента (VRF) на основе паровой компрессионной холодильной машины с наружным блоком, через который пропускают наружный воздух, и несколькими внутренними блоками, включающий рекуперацию тепла при одновременной работе части внутренних блоков на охлаждение, а другой части - на нагрев в режиме теплового насоса (см., например, С.В.Брух. Обоснованный выбор трехтрубных VRF-систем кондиционирования, С.О.К. (Сантехника Отопление Кондиционирование) № 5, 2004 г. Рубрика: КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ И ВЕНТИЛЯЦИЯ или www.eraklimata.ru/Katalog/Kondicionery/Fuii/Myltizonnye_sistemy_VRF_Fuji_Electric). Благодаря переносу тепла (рекуперации) из охлаждаемых помещений в обогреваемые происходит снижение энергозатрат, однако при одновременной работе внутренних блоков в различных режимах теплового насоса известные системы кондиционирования эффективно работают в ограниченном диапазоне температуры наружного воздуха (преимущественно, от -5°C до 15°C).

Из уровня техники также известна мультизональная система кондиционирования (VRF) с рекуперацией тепла на основе паровой компрессионной холодильной машины, которая включает наружный блок с воздушным теплообменником, к которому через устройства переключения режимов подключены несколько внутренних блоков с возможностью одновременной работы в различных помещениях на охлаждение и на нагрев - в режиме теплового насоса (см., например, С.В.Брух. Обоснованный выбор трехтрубных VRF-систем кондиционирования, С.О.К. (Сантехника Отопление Кондиционирование) № 5, 2004 г. Рубрика: КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ И ВЕНТИЛЯЦИЯ или www.eraklimata.ru/Katalog/Kondicionery/Fuii/Myltizonnve_sistemv_VRF Fuji Electric). К недостатку данной системы кондиционирования можно отнести то, что надежность и эффективность их работы в режимах с рекуперацией тепла существенно зависят от температуры наружного воздуха, поступающего на вход в наружный блок.

Изобретение направлено на расширение диапазона температур наружного воздуха, при котором обеспечивается эффективность и надежность работы мультизональной системы кондиционирования с рекуперацией тепла.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в способе работы мультизональной системы кондиционирования на основе паровой компрессионной холодильной машины с наружным блоком, через который пропускают наружный воздух, и внутренними блоками, включающем рекуперацию тепла при одновременной работе части внутренних блоков на охлаждение, а другой части - на нагрев в режиме теплового насоса, согласно изобретению, регулируют перепад - разность температур между температурой воздуха на входе в наружный блок и температурой воздуха на выходе из наружного блока путем переключения режимов работы внутренних блоков и поддерживают температуру воздуха на входе в наружный блок в диапазоне, обеспечивающем эффективную работоспособность, путем перепуска части выходящего из наружного блока отработанного воздуха на вход в наружный блок и смешения с наружным воздухом.

Решение поставленной задачи обеспечивается также тем, что в мультизональной системе кондиционирования на основе паровой компрессионной холодильной машины, включающей наружный блок с воздушным теплообменником, к которому через устройства переключения режимов подключены внутренние блоки с возможностью одновременной работы в различных помещениях на охлаждение и на нагрев - в режиме теплового насоса, согласно изобретению, наружный блок с воздушным теплообменником размещен в кожухе с образованием входной и выходной камер и перепускного канала, при этом во входном и выходном окнах кожуха и в перепускном канале установлены регулируемые заслонки, а во входной и выходной камерах установлены датчики температуры воздуха, подключенные к входу блока управления, выход которого связан с исполнительными механизмами заслонок.

Кроме того, мультизональная система кондиционирования дополнительно содержит датчик температуры наружного воздуха, подключенный к входу блока управления.

При этом во входной камере кожуха может быть размещен нагревательный элемент.

Заявленное размещение наружного блока в кожухе с образованием входной и выходной камер и перепускного канала с возможностью рециркуляционного перепуска части выходящего из наружного блока отработанного воздуха на вход в наружный блок для поддержания температуры воздуха на входе в наружный блок на заданном оптимальном уровне (преимущественно, от 10°C до 15°C) обеспечивает надежную и эффективную работоспособность системы кондиционирования при одновременной работе внутренних блоков в различных режимах «тепло-холод» с рекуперацией тепла в широком диапазоне температур наружного воздуха (от - 30°C до 30°C).

На чертеже схематично представлен общий вид мультизональной системы кондиционирования.

Мультизональная система кондиционирования выполнена на основе паровой компрессионной холодильной машины и содержит наружный блок 1 с воздушным теплообменником, который размещен в кожухе 2 с образованием входной и выходной камер 3 и 4 и перепускного канала 5 (внутренние блоки, которые посредством единой системы трубопроводов подключены к наружному блоку 1 через устройства переключения режимов с возможностью одновременной работы в различных помещениях на охлаждение и на нагрев - в режиме теплового насоса, на чертеже не показаны). Во входном и выходном окнах 6 и 7 кожуха 2 и в перепускном канале 5 установлены регулируемые заслонки 8, 9 и 10, а во входной и выходной камерах 3 и 4 кожуха 2 установлены датчики 11 и 12 температуры воздуха, подключенные к входу программируемого блока 13 управления (который может быть выполнен на базе персонального компьютера), выход которого связан с исполнительными механизмами 14 заслонок 8, 9 и 10. Кроме того, мультизональная система кондиционирования дополнительно содержит датчик 15 температуры наружного воздуха, подключенный к входу блока 13 управления, а во входной камере 3 кожуха 2 может быть размещен нагревательный элемент 16.

Заявленный способ работы мультизональной системы кондиционирования осуществляется следующим образом.

При низкой температуре наружного воздуха (например, при Т_н<-5°C) путем переключения режимов работы внутренних блоков посредством устройств переключения режимов «тепло-холод» (на чертеже не показано), которые связаны с блоком 13 управления, регулируют соотношение суммарной холодопроизводительности и суммарной теплопроизводительности внутренних блоков таким образом, чтобы суммарная холодопроизводительность внутренних блоков, работающих в режиме охлаждения, была бы больше, чем суммарная теплопроизводительность внутренних блоков, включенных в режим нагрева, и поддерживают отрицательную разность температур между температурой Т_вх воздуха на входе в наружный блок 1 и температурой Т_вых воздуха на выходе из наружного блока 2 (Т_вх<Т_вых). При этом температуру Т_вх воздуха на входе в наружный блок 2 поддерживают на заданном оптимальном уровне, преимущественно, в диапазоне ΔТ_опт=10°C÷15°C, обеспечивающем надежную и эффективную работоспособность системы кондиционирования, путем регулируемого рециркуляционного перепуска по перепускному каналу 5 из выходной камеры 4 кожуха 2 части выходящего из наружного блока 1 отработанного воздуха с температурой Т_вых во входную камеру 3 и смешения с наружным воздухом, поступающим во входную камеру 2 с температурой Т_н<Т_вх (т.е. повышают температуру Т_н наружного воздуха до Т_опт), осуществляемого посредством пропорционального регулирования положения заслонок 8, 9 и 10, которые связаны с исполнительными механизмами 14, по управляющим импульсам от блока 13 управления, на вход которого поступают сигналы от датчики 11, 12 и 15 температуры воздуха.

Для запуска в работу мультизональной системы кондиционирования при очень низкой температуре наружного воздуха (например, при Т_н<-15°C) может быть произведен дополнительный подогрев наружного воздуха с помощью нагревательного элемента 16, размещенного во входной камере 3 кожуха 2.

При высокой температуре наружного воздуха (например, при Т_н>20°C) путем переключения режимов работы внутренних блоков посредством устройств переключения режимов «тепло - холод» (на чертеже не показано) регулируют соотношение суммарной холодопроизводительности и суммарной теплопроизводительности внутренних блоков таким образом, чтобы суммарная холодопроизводительность внутренних блоков, работающих в режиме охлаждения, была бы меньше, чем суммарная теплопроизводительность внутренних блоков, включенных в режим нагрева, и поддерживают положительную разность температур между температурой Т_вх воздуха на входе в наружный блок 1 и температурой Т_вых воздуха на выходе из наружного блока 2 (Т_вх>Т_вых). При этом температуру Т_вх воздуха на входе в наружный блок 2 поддерживают на заданном уровне, преимущественно, в диапазоне от 10°C до 15°C, обеспечивающем надежную и эффективную работоспособность системы кондиционирования, путем регулируемого рециркуляционного перепуска по перепускному каналу 5 из выходной камеры 4 кожуха 2 части выходящего из наружного блока 1 отработанного воздуха с температурой Т_вых во входную камеру 3 и смешения с наружным воздухом, поступающим во входную камеру 2 с температурой Т_н>Т_вх (т.е. понижают температуру Т_н наружного воздуха до Т_опт), осуществляемого посредством пропорционального регулирования положения заслонок 8, 9 и 10, которые связаны с исполнительными механизмами 14, по управляющим импульсам от блока 13 управления, на вход которого поступают сигналы от датчики 11, 12 и 15 температуры воздуха.

Способ и система предназначены для кондиционирования воздуха различных помещений. Способ заключается в том, что при рекуперации тепла при одновременной работе части внутренних блоков на охлаждение, а другой части - на нагрев, регулируют разность температур между температурой воздуха на входе в наружный блок и температурой воздуха на выходе из наружного блока путем переключения режимов работы внутренних блоков и поддерживают температуру воздуха на входе в наружный блок в заданном диапазоне, путем перепуска части выходящего из наружного блока отработанного воздуха на вход в наружный блок. Система включает наружный блок с воздушным теплообменником, к которому через устройства переключения режимов подключены внутренние блоки, причем наружный блок размещен в кожухе с образованием входной и выходной камер и перепускного канала, при этом во входном и выходном окнах кожуха и в перепускном канале установлены регулируемые заслонки, а во входной и выходной камерах установлены датчики температуры воздуха, подключенные к входу блока управления, выход которого связан с исполнительными механизмами заслонок. Технический результат - повышение эффективности и надежности работы мультизональной системы. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ работы мультизональной системы кондиционирования на основе паровой компрессионной холодильной машины с наружным блоком, через который пропускают наружный воздух, и внутренними блоками, включающий рекуперацию тепла при одновременной работе части внутренних блоков на охлаждение в режиме кондиционирования, а другой части - на нагрев в режиме теплового насоса, отличающийся тем, что регулируют перепад - разность температур между температурой воздуха на входе в наружный блок и температурой воздуха на выходе из наружного блока путем переключения режимов работы внутренних блоков и поддерживают температуру воздуха на входе в наружный блок в диапазоне, обеспечивающем надежную работоспособность, путем перепуска части выходящего из наружного блока отработанного воздуха на вход в наружный блок и смешения с наружным воздухом.

2. Мультизональная система кондиционирования с рекуперацией тепла на основе паровой компрессионной холодильной машины, включающая наружный блок с воздушным теплообменником, к которому через устройства переключения режимов подключены внутренние блоки с возможностью одновременной работы в различных помещениях на охлаждения и на нагрев - в режиме теплового насоса, отличающаяся тем, что наружный блок с воздушным теплообменником размещен в кожухе с образованием входной и выходной камер и перепускного канала, при этом во входном и выходном окнах кожуха и в перепускном канале установлены регулируемые заслонки, а во входной и выходной камерах установлены датчики температуры воздуха, подключенные к входу блока управления, выход которого связан с исполнительными механизмами заслонок.

3. Мультизональная система кондиционирования по п.2, отличающаяся тем, что содержит датчик температуры наружного воздуха, подключенный к входу блока управления.

4. Мультизональная система кондиционирования по п.2 или 3, отличающаяся тем, что во входной камере кожуха размещен нагревательный элемент.