ПРИТОЧНО-ВЫТЯЖНАЯ УСТАНОВКА С ПЛАСТИНЧАТЫМ РЕКУПЕРАТИВНЫМ ТЕПЛОУТИЛИЗАТОРОМ Российский патент 2015 года по МПК F24F7/06 F24F7/08 

Изобретение предназначено для применения в устройствах вентиляции и кондиционирования воздуха на объектах промышленного, жилого и общественно-административного назначения.

В процессе эксплуатации рекуперативных теплообменников в зимний период происходит выпадение конденсата из вытяжного воздуха, что приводит к образованию наледи на стенках рекуперативного теплоутилизатора. Наледь препятствует движению вытяжного воздуха через рекуперативный теплообменник, что делает невозможным его нормальную эксплуатацию.

Известен аппарат вентиляции, содержащий корпус с входным отверстием для приточного воздуха (supply-air intake port), выходным отверстием для приточного воздуха (supply-air blowout port), входным отверстием для вытяжного воздуха (discharge-air intake port), выходным отверстием для вытяжного воздуха (discharge-air blowout port), приточный вентилятор (supply-air blower), вытяжной вентилятор (discharge-air blower), теплоутилизатор (heat-exchanger), байпасный клапан (damper) и имеющий в корпусе зону входа вытяжного воздуха, зону выхода вытяжного воздуха, зону входа приточного воздуха, зону выхода приточного воздуха (см. патент на изобретение ЕР 2581675, F24F 7/08, опубл. 17.04.2013 г.)

Недостатком данного аналога является то, что байпасный клапан расположен между зоной входа вытяжного воздуха в установку и зоной выхода вытяжного воздуха из теплоутилизатора, при этом циркуляция вытяжного воздуха из зоны выхода вытяжного воздуха из установки в зону входа вытяжного воздуха в установку невозможна. Назначение байпасного клапана заключается в регулировании температуры приточного воздуха в рабочем режиме. При обмерзании теплоутилизатора движение воздуха через теплоутилизатор затруднено, из-за чего создается дисбаланс в помещении. Таким образом, проблема обмерзания теплоутилизатора в данном аналоге не решена, поскольку режим оттаивания теплоутилизатора в работе аналога не предусмотрен.

Известна установка для организации микроклимата в сельскохозяйственном помещении, включающая корпус, пластинчатый рекуперативный теплоутилизатор, приточный и вытяжной вентиляторы, нагреватель приточного воздуха, байпасный клапан, зону входа приточного воздуха в установку, зону выхода приточного воздуха из установки, зону входа вытяжного воздуха в установку, зону выхода вытяжного воздуха из установки, причем байпасный клапан расположен между зоной выхода вытяжного воздуха из установки и зоной выхода приточного воздуха из туплоутилизатора (см. патент РФ на изобретение №2219764, МПК А01К 1/00, опубл. 27.12.2003).

В режиме оттаивания теплоутилизатора байпасный клапан открывается, а вытяжной воздух движется через теплоутилизатор и выходит из установки через отверстие для выхода приточного воздуха, то есть не движется через теплоутилизатор по замкнутому кругу.

Недостатком этого аналога является то, что в режиме оттаивания теплоутилизатора установка работает в режиме рециркуляции, то есть вытяжной воздух возвращается обратно в помещение, что является недопустимым в ряде проектных решений.

Наиболее близкой к заявляемому техническом решению является энергосберегающая система вентиляции и кондиционирования воздуха, включающая корпус с входными и выходными каналами для приточного и вытяжного воздуха, соединенные с блоком управления байпасный клапан, приточный и вытяжной вентиляторы, образующие в корпусе соответствующие зоны входа и выхода приточного и вытяжного воздуха, фильтрующий элемент входного приточного воздуха, нагревательный элемент выходного приточного воздуха, нагревательный элемент для вытяжного воздуха, поддон для слива конденсата из пластинчатого рекуперативного теплоутилизатора, причем байпасный клапан выполнен с возможностью периодического открывания и расположен между зоной выхода и зоной входа приточного воздуха (см. патент РФ на изобретение №2244882, МПК F24F 5/00, F24F 11/00, опубл. 20.01.2005 г. - прототип).

Недостатком прототипа является то, что клапан обводного канала (байпасный клапан) расположен в потоке приточного воздуха. В случае обмерзания рекуперативного теплоутилизатора приточный воздух движется, минуя теплоутилизатор, что вызывает необходимость использования нагревательного элемента выходного приточного воздуха большой мощности.

Технический результат изобретения заключается в повышении энергосбережения установки за счет снижения потребления энергии при эксплуатации установки в режиме оттаивания рекуперативного теплоутилизатора, в простоте конструкции при отсутствии дисбаланса приточного и вытяжного воздуха в помещении при эксплуатации установки в режиме оттаивания рекуперативного теплоутилизатора.

Технический результат достигается тем, что в приточно-вытяжной установке с пластинчатым рекуперативным теплоутилизатором, имеющей в корпусе входные и выходные отверстия для приточного воздуха, входные и выходные отверстия для вытяжного воздуха к соответствующим зонам входа вытяжного воздуха в установку и выхода вытяжного воздуха из установки, фильтрующий элемент входного приточного воздуха, нагревательный элемент выходящего приточного воздуха, нагревательный элемент для вытяжного воздуха, поддон для слива конденсата из пластинчатого рекуперативного теплоутилизатора, соединенные с блоком управления байпасный клапан, приточный и вытяжной вентиляторы, байпасный клапан расположен между зоной выхода вытяжного воздуха из установки и зоной входа вытяжного воздуха в установку с возможностью циркуляции вытяжного воздуха через рекуперативный теплоутилизатор по замкнутому контуру при открытом положении байпасного клапана в режиме оттаивания рекуперативного теплоутилизатора, причем блок управления соединен с приточным вентилятором с возможностью его отключения в указанном режиме.

Предпочтительно блок управления соединить с приточным вентилятором через средство коммутации.

Целесообразно в корпусе установить нагревательный элемент для вытяжного воздуха.

Блок управления целесообразно выполнить в виде микропроцессора.

Сущностью предлагаемого изобретения является то, что байпасный клапан расположен в потоке вытяжного воздуха между зоной выхода вытяжного воздуха и зоной входа вытяжного воздуха в установку, что позволяет обеспечить циркуляцию вытяжного воздуха внутри установки по замкнутому контуру, снизив мощность нагревательного элемента выходного приточного воздуха при отсутствии дисбаланса приточного и вытяжного воздуха в помещении при эксплуатации установки.

При проведении патентных исследований не обнаружены решения, идентичные заявленному, а, следовательно, предложенное решение соответствует критерию "новизна". Сущность изобретения не следует явным образом из известных решений, следовательно, предложенное изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень".

На фиг.1 изображена приточно-вытяжная установка с пластинчатым рекуперативным теплоутизизатором, фронтальный вид.

На фиг.2 изображена приточно-вытяжная установка с пластинчатым рекуперативным теплоутилизатором, вид сверху.

На фиг.1, 2 приняты следующие обозначения:

1 - корпус;

2 - пластинчатый рекуперативный теплоутилизатор;

3 - приточный вентилятор;

4 - вытяжной вентилятор;

5 - фильтрующий элемент (входного приточного воздуха);

6 - нагревательный элемент выходящего приточного воздуха;

7 - нагревательный элемент для вытяжного воздуха;

8 - байпасный клапан;

9 - входное отверстие для приточного воздуха;

10 - выходное отверстие для приточного воздуха;

11 - входное отверстие для вытяжного воздуха;

12 - выходное отверстие для вытяжного воздуха;

13 - поддон для слива конденсата (из пластинчатого рекуперативного теплоутилизатора);

14 - зона выхода вытяжного воздуха из установки;

15 - зона входа вытяжного воздуха в установку;

16 - зона выхода вытяжного воздуха из пластинчатого рекуперативного теплоутилизатора;

17 - зона выхода приточного воздуха из пластинчатого рекуперативного теплоутилизатора;

18 - блок управления;

19 - средство коммутации.

Границы указанных зон 14, 15, 16, 17 на фиг.1 выделены пунктирной линией.

Приточно-вытяжная установка с пластинчатым рекуперативным теплоутилизатором содержит (фиг.1, фиг.2) корпус 1, пластинчатый рекуперативный теплоутилизатор 2, приточный и вытяжной вентиляторы 3, 4, фильтрующий элемент 5, нагревательный элемент 6 для приточного воздуха, нагревательный элемент 7 для вытяжного воздуха, байпасный клапан 8, входное и выходное отверстия 9, 10 для приточного воздуха, входное и выходное отверстия 11, 12 для вытяжного воздуха, поддон 13 для слива конденсата. В корпусе 1 пластинчатый рекуперативный теплоутилизатор 2, приточный и вытяжной вентиляторы 3, 4 и байпасный клапан 8 установлены таким образом, что образованы соответствующие зоны: зона 14 выхода вытяжного воздуха из установки, зона 15 входа вытяжного воздуха в установку, зона 16 выхода вытяжного воздуха из пластинчатого рекуперативного теплоутилизатора, зона 17 выхода приточного воздуха из пластинчатого рекуперативного теплоутилизатора. Байпасный клапан 8 расположен между зоной 14 выхода вытяжного воздуха из установки и зоной 15 входа вытяжного воздуха в установку. При этом байпасный клапан 8 обеспечивает разделение или соединение указанных зон 14, 15 соответственно в закрытом или открытом его положениях, соответствующих режимам регулирования температуры приточного воздуха или оттаивания пластинчатого рекуперативного теплоутилизатора 2. Блок 18 управления выполнен в виде микропроцессора и соединен с приточным вентилятором 3 с возможностью его отключения средством 19 коммутации в режиме оттаивания пластинчатого рекуперативного теплоутилизатора 2 для циркуляции вытяжного воздуха через пластинчатый рекуперативный теплоутилизатор 2 по замкнутому контуру. Средство 19 коммутации может быть выполнено в виде реле или ключа, входящего в состав блока 18 управления (фиг.1). Блок 18 управления может быть выполнен на базе микропроцессорного контроллера «Pixel 2501».

Установка работает следующим образом. В режиме регулирования температуры приточного воздуха блоком 18 управления включены приточный и вытяжной вентиляторы 3, 4, байпасный клапан 8 закрыт. В данном режиме приточный воздух через входное отверстие 9 для приточного воздуха поступает в фильтрующий элемент 5, а затем в пластинчатый рекуперативный теплоутилизатор 2. Движение приточного воздуха обеспечивает приточный вентилятор 3. После прохождения через пластинчатый рекуперативный теплоутилизатор 2 приточный воздух нагревается с помощью нагревательного элемента 6 выходящего приточного воздуха, после чего выходит через выходное отверстие 10 для приточного воздуха. Вытяжной воздух поступает во входное отверстие 11 для вытяжного воздуха, после чего поступает в пластинчатый рекуперативный теплоутилизатор 2, а затем выходит через выходное отверстие 12 для вытяжного воздуха. Движение вытяжного воздуха обеспечивает вытяжной вентилятор 4. Байпасный клапан 8 в данном режиме закрыт.

В режиме оттаивания рекуперативного теплоутилизатора 2 блоком 18 управления приточный вентилятор 3 отключен, байпасный клапан 8 открыт. Вытяжной воздух движется по замкнутом контуру через пластинчатый рекуперативный теплоутилизатор 2, проходя из зоны 14 выхода вытяжного воздуха из установки в зону 15 входа вытяжного воздуха в установку через байпасный клапан 8, нагреваясь при этом нагревательным элементом 7 для вытяжного воздуха. Движение вытяжного воздуха осуществляется вытяжным вентилятором 4. Возможность движения вытяжного воздуха по замкнутому контру через пластинчатый рекуперативный теплоутилизатор 2 позволяет использовать нагревательный элемент 6 выходящего приточного воздуха меньшей мощности.

По сравнению с прототипом предлагаемая установка позволяет снизить энергопотребление на 10-15%, отсутствие проблем с дисбалансом приточного и вытяжного воздуха в помещении при работе установки в режиме оттаивания пластинчатого рекуперативного теплоутилизатора упрощает эксплуатацию.

Изобретение предназначено для применения в устройствах вентиляции и кондиционирования воздуха. Установка содержит корпус, пластинчатый рекуперативный теплоутилизатор, приточный и вытяжной вентиляторы, фильтрующий элемент, нагревательный элемент выходящего приточного воздуха, нагревательный элемент для вытяжного воздуха, байпасный клапан, входное и выходное отверстия для приточного воздуха, входное и выходное отверстия для вытяжного воздуха, поддон для слива конденсата. Байпасный клапан расположен между зоной выхода вытяжного воздуха из установки и зоной входа вытяжного воздуха в установку. Блок управления выполнен в виде микропроцессора и соединен с приточным вентилятором с возможностью его отключения средством коммутации в режиме оттаивания пластинчатого рекуперативного теплоутилизатора для циркуляции вытяжного воздуха через пластинчатый рекуперативный теплоутилизатор по замкнутому контуру. Возможность движения вытяжного воздуха по замкнутом контру через пластинчатый рекуперативный теплоутилизатор позволяет использовать нагревательный элемент выходящего приточного воздуха меньшей мощности. Технический результат изобретения: повышение энергосбережения установки за счет снижения потребления энергии при эксплуатации установки в режиме оттаивания рекуперативного теплоутилизатора, простота конструкции при отсутствии дисбаланса приточного и вытяжного воздуха в помещении при эксплуатации установки в режиме оттаивания рекуперативного теплоутилизатора. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Приточно-вытяжная установка с пластинчатым рекуперативным теплоутилизатором, имеющая в корпусе входные и выходные отверстия для приточного воздуха, входные и выходные отверстия для вытяжного воздуха к соответствующим зонам входа вытяжного воздуха в установку и выхода вытяжного воздуха из установки, фильтрующий элемент входного приточного воздуха, нагревательный элемент выходящего приточного воздуха, нагревательный элемент для вытяжного воздуха, поддон для слива конденсата из пластинчатого рекуперативного теплоутилизатора, соединенные с блоком управления байпасный клапан, приточный и вытяжной вентиляторы, отличающаяся тем, что байпасный клапан расположен между зоной выхода вытяжного воздуха из установки и зоной входа вытяжного воздуха в установку с возможностью циркуляции вытяжного воздуха через пластинчатый рекуперативный теплоутилизатор по замкнутому контуру при открытом положении байпасного клапана в режиме оттаивания пластинчатого рекуперативного теплоутилизатора, причем блок управления соединен с приточным вентилятором с возможностью его отключения в указанном режиме.

2. Приточно-вытяжная установка по п.1, отличающаяся тем, что блок управления соединен с приточным вентилятором через средство коммутации.

3. Приточно-вытяжная установка по п.1, отличающаяся тем, что блок управления представляет собой микропроцессор.