СПОСОБ ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ПРИТОЧНОГО ВОЗДУХА Российский патент 2013 года по МПК F24F1/00 

Объектом этого изобретения является способ для охлаждения приточного воздуха в системе охлаждения здания, в котором охлаждающая вода в главном контуре циркуляции охлаждается компрессором охлаждения и в котором охлаждающая вода отбирается в радиатор охлаждения из главного контура циркуляции для охлаждения приточного воздуха, и в котором охлаждающая вода отбирается в комнатный блок, например, в сеть охлажденных перекладин, из главного контура циркуляции и смешивается до требуемой температуры, например, приблизительно 15°C.

Охлаждение при кондиционировании воздуха обычно реализуется с использованием отдельного водоохладителя, задача которого состоит в том, чтобы вырабатывать холодную воду для охлаждения при кондиционировании воздуха. Обычно вода, температура которой равна 7°C, и которая охлаждает приточный воздух здания, который может быть наружным воздухом, циркулирующим воздухом или их смесью, используется в радиаторе охлаждения или тому подобном для охлаждения приточного воздуха вентиляции. Здания типично также содержат специфичные комнатам блоки охлаждения, например, такие как охлажденные перекладины. Температура воды, используемой в перекладинах, является более высокой, типично, приблизительно 15°C. Вся мощность охлаждения, вырабатываемая холодильной установкой, однако, должна вырабатываться при температуре в 7°C, в этом случае, вода в 15°C создается смешиванием. В решениях предшествующего уровня техники, в которых приточный воздух содержит много влаги, также необходимо осушать его для того, чтобы влага не конденсировалась на охлажденных перекладинах в комнатных пространствах.

Если было бы можно вырабатывать охлаждающую энергию при более высокой температуре, это оказало бы значительное влияние на коэффициент эффективности холодильной установки. Коэффициент эффективности быстро улучшается, когда возрастает температура охлаждающей воды. Однако это невозможно сделать, но взамен, используется вода при температуре в 7°C, так как, в таком случае, радиатор охлаждения приточного воздуха может быть сделан меньшего размера и быть эффективным по сравнению с тем, когда используется более теплая вода. В дополнение, вода в 7°C является достаточно холодной, чтобы оказывать требуемое осушающее действие на приточный воздух. Когда приточный воздух содержит много влаги, он должен осушаться, так чтобы влага не конденсировалась на охлажденных перекладинах в комнатных пространствах. Для достижения этих характеристик и функций, вода, которая всегда находится при 7°C, обычно вырабатывается водоохладителем.

Полная мощность системы охлаждения в существующих системах измеряется так, чтобы осушение приточного воздуха происходило все время. С точки зрения общего коэффициента полезного действия это не является благоприятным.

Цель изобретения состоит в том, чтобы получить способ для выработки охлаждающей воды более экономичным образом и с лучшим коэффициентом эффективности, чем раньше. Способ согласно изобретению отличается тем, что, в рабочей ситуации, охлаждающая вода главного контура циркуляции охлаждается до температуры выше 7°C, предпочтительно, до температуры приблизительно в 12°C, и что, в исключительной ситуации, такой как когда приточный воздух является влажным, температура комнатного блока, например сети охлажденных перекладин, поднимается выше для предотвращения конденсации и, одновременно, температура воды в главном контуре циркуляции опускается ниже.

Один из предпочтительных вариантов осуществления способа согласно изобретению отличается тем, что в вышеупомянутой исключительной ситуации тепловая мощность, выделяемая комнатным блоком, например сетью охлажденных перекладин, используется для осушения приточного воздуха.

Еще один предпочтительный вариант осуществления способа согласно изобретению отличается тем, что в вышеупомянутой исключительной ситуации температура комнатного блока, например сети охлажденных перекладин, поднимается, например до приблизительно 17°C.

Еще один вариант осуществления способа согласно изобретению отличается тем, что, когда известно, что максимальная мощность охлаждения компрессора охлаждения должна ограничиваться; мощность охлаждения, выделяемая из комнатного блока, например из сети охлажденных перекладин, переводится на охлаждение приточного воздуха, в этом случае, достаточная мощность для охлаждения здания поддерживается постоянно.

В результате применения способа согласно настоящему изобретению, имеется ряд преимуществ по сравнению с решениями предшествующего уровня техники. Мощность охлаждения вырабатывается при более высокой температуре в течение большей части рабочего времени. Только когда есть необходимость осушать приточный воздух, используется более низкая температура воды. В этом случае, водоохладитель только на мгновение используется при меньшем коэффициенте эффективности. Таким образом, в этом случае, общему коэффициенту полезного действия системы охлаждения не обязательно измеряться согласно осушению приточного воздуха, происходящему постоянно. Измерение полной мощности происходит без осушения, и только когда мощность выделяется из комнатного блока, например из цепи охлажденных перекладин, выделяемая мощность переносится на дополнительное охлаждение или осушение приточного воздуха.

В последующем, изобретение будет описано более подробно путем рассмотрения предпочтительного варианта осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, которые представляют способ согласно изобретению в виде принципиальной схемы.

В способе согласно изобретению компрессор 1 охлаждения (водоохладитель) вырабатывает охлаждающую воду для главного контура 2 циркуляции при температуре в 12°C. Радиатор 3 охлаждения приточного воздуха отбирает охлаждающую воду из главного контура 2 циркуляции через клапан 5 и охлаждает приточный воздух до требуемой температуры.

Комнатный блок, такой как сеть 4 охлажденных перекладин, отбирает охлаждающую воду из главного контура 2 циркуляции через клапан 6 и смешивает ее обычно до температуры в 15°C. В ситуации нормальной работы, вода в 12°C не удаляет влагу из приточного воздуха (осушение не происходит). Извлечение воды из воздуха (осушение) потребляет много энергии. Поскольку осушение не происходит, электроэнергия, используемая водоохладителем в 12°C, невелика. Таким образом, преимущество с точки зрения экономии энергии, состоит в том, чтобы выбрать размеры системы, исходя из условия чтобы использовалась вода, которая настолько теплая, например 12°C, что осушение не происходит. Электроэнергия, потребляемая на охлаждение при кондиционировании воздуха, в этом случае, по существу, невелика.

Влажность наружного воздуха исключительно высока в течение нескольких дней в году. В этом случае, есть опасность, что влага будет конденсироваться на поверхности комнатных блоков, таких как охлажденные перекладины 4, и перекладины начнут источать воду. Для предотвращения этого, приточный воздух обычно осушается до некоторой степени в системе кондиционирования воздуха. В дополнение, водяной контур охлажденных перекладин содержит систему, которая поднимает температуру воды цепи перекладин, если, несмотря на осушение, вода конденсируется на поверхности трубы. Когда температура воды высока, например 17°C, вместо обычных 15°C, конденсация воды предотвращается.

В способе согласно изобретению, охлаждающая вода, таким образом, вырабатывается при более высокой температуре в течение большей части рабочего времени. Только когда есть необходимость осушать приточный воздух, используется более низкая температура воды. В этом случае, водоохладитель только на мгновения используется при меньшем коэффициенте эффективности.

Максимальная мощность водоохладителя может выбираться, из условия чтобы она была достаточна для охлаждения приточного воздуха и для охлаждения комнатных блоков, но не для дополнительного осушения приточного воздуха. Когда приточный воздух содержит так много влаги, что необходимо поднимать температуру воды комнатного блока, например сети охлажденных перекладин, например, с 15°C до 17°C, для предотвращения конденсации, одновременно снижается мощность охлаждения охлажденных перекладин. В этом случае, часть максимальной мощности водоохладителя остается неиспользуемой, а охлаждающая вода, вырабатываемая для здания, сокращается. Эта выделяемая мощность охлаждения переносится на охлаждение приточного воздуха, из условия чтобы температура воды понизилась, например, с 12°C до 7°C. При более низкой температуре воды, мощность радиатора охлаждения увеличивается и замещает пониженную мощность цепи перекладин.

Специалисту в данной области техники очевидно, что изобретение не ограничено только вариантами осуществления, представленными выше, оно также может быть изменено в пределах объема формулы изобретения, представленной ниже. Должно быть понятно, что схема, представленная на чертеже, и исполнительные механизмы, представленные ею, являются примерами и не ограничивают изобретение. Целью изобретения является способ, а устройство в пределах его объема может быть реализовано многими разными способами.

Представлен способ для охлаждения приточного воздуха в системе охлаждения здания, в котором охлаждающая вода в главном контуре (2) циркуляции охлаждается компрессором (1) охлаждения. Охлаждающая вода отбирается в радиатор (3) охлаждения из главного контура (2) циркуляции для охлаждения приточного воздуха, причем охлаждающая вода отбирается в комнатный блок, например в сеть (4) охлажденных перекладин, из главного контура (2) циркуляции и смешивается до требуемой температуры, например, приблизительно 15°C. Изобретение осуществляется исходя из условия, чтобы в рабочей ситуации охлаждающая вода главного контура (2) циркуляции охлаждалась до температуры выше 7°C, предпочтительно, до температуры приблизительно в 12°C, и из условия чтобы в исключительной ситуации, когда приточный воздух является влажным, температура комнатного блока, например сети (4) охлажденных перекладин, поднималась выше для предотвращения конденсации и, одновременно, опускалась ниже температура воды в главном контуре (2) циркуляции. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ для охлаждения приточного воздуха в системе охлаждения здания, в котором охлаждающая вода в главном контуре (2) циркуляции охлаждается компрессором (1) охлаждения, причем охлаждающая вода отбирается в радиатор (3) охлаждения из главного контура (2) циркуляции для охлаждения приточного воздуха, причем охлаждающая вода отбирается в комнатный блок, например в сеть (4) охлажденных перекладин, из главного контура (2) циркуляции и смешивается до требуемой температуры, например, приблизительно 15°C, отличающийся тем, что в рабочей ситуации охлаждающая вода главного контура (2) циркуляции охлаждается до температуры выше 7°C, предпочтительно до температуры приблизительно в 12°C, причем в исключительной ситуации, когда приточный воздух является влажным, температура комнатного блока, такого как сеть (4) охлажденных перекладин, поднимается выше для предотвращения конденсации, и одновременно температура воды главного контура (2) циркуляции опускается ниже.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в вышеупомянутой исключительной ситуации тепловая мощность, выделяемая комнатным блоком, например сетью (4) охлажденных перекладин, используется для дополнительного охлаждения и осушения приточного воздуха.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в вышеупомянутой исключительной ситуации температура комнатного блока, например сети (4) охлажденных перекладин, поднимается, например до приблизительно 17°C.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что, когда известно, что максимальная мощность охлаждения компрессора (1) охлаждения должна ограничиваться, мощность охлаждения, выделяемая из комнатного блока, например из сети (4) охлажденных перекладин, переводится на охлаждение приточного воздуха, в этом случае постоянно достигается достаточная мощность охлаждения для здания.