УСТРОЙСТВА, СИСТЕМЫ И СПОСОБЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОХЛАЖДАЮЩИХ БАЛОК Российский патент 2016 года по МПК F28D15/00 

Перекрестные ссылки на связанные заявки

[0001] Настоящая заявка ссылается на приоритет предварительной заявки на патент США №61/297800, зарегистрированной 24 января 2010 года.

Предпосылки создания изобретения

[0002] Охлаждающая балка, а именно активная охлаждающая балка, представляет собой выпускную вентиляционную решетку, скомбинированную с теплообменником, которую устанавливают на потолке кондиционируемого помещения. Часть балки, представляющая собой выпускную вентиляционную решетку, принимает основной воздух, который кондиционируют для удовлетворения требований нагрузки по скрытому теплу кондиционируемого помещения, требований к вентиляции для кондиционируемого помещения и части нагрузки по явному теплу упомянутого кондиционируемого помещения. Требования к нагрузке по явному теплу удовлетворяется в активной охлаждающей балке путем охлаждения первичного и части вторичного воздуха кондиционируемого помещения с использованием части, представляющей собой упомянутый теплообменник. Первичный воздух выбрасывают через сопла для формирования вторичного потока путем его всасывания. Через упомянутый теплообменник прокачивают воду с температурой, превышающей точку росы, для предотвращения конденсации в теплообменнике.

[0003] Активные охлаждающие балки обеспечивают определенные преимущества в помещениях с высокими требованиями к охлаждению и нагреву по явному теплу, а также с умеренными требованиями к вентиляции. Причина этого заключается в возможности сэкономить на требованиях к первичному воздуху, связанных с традиционными VAV-системами (системами кондиционирования с переменным расходом воздуха). При этом активные охлаждающие балки имеют малые уровни шума.

[0004] Благодаря очень низким уровням шума активных охлаждающих балок, они являются выгодными кандидатами для зданий со специальными требованиями к уровню шума. Наконец, идеальными кандидатами являются зоны, где большое внимание уделяют качеству внутренней среды, так как кондиционируемые помещения обеспечиваются подходящим вентиляционным воздухом и контролем влажности в любое время и в любых условиях нагрузки.

[0005] В большинстве случаев активные охлаждающие балки в помещениях оснащают соответствующим блоком подготовки воздуха. Блоки подготовки воздуха могут обеспечивать температурно-нейтральное снижение нагрузки по неявному теплу за счет, например, влагопоглощающего диска. При этом температурой воды можно управлять с помощью управляющего клапана, регулирующего поток через упомянутый теплообменник от источника воды в обратный канал. Температурой воды можно также управлять путем изменения скорости потока по обеим сторонам теплообменника, снимающего тепло с воды.

Сущность изобретения

[0006] В данном разделе описаны отличительные особенности некоторых вариантов осуществления настоящего изобретения. Он предоставляет удобное краткое описание некоторых, но не всех, вариантов осуществления изобретения. При этом настоящий раздел не определяет критические или существенно необходимые отличительные особенности изобретения, вариантов его осуществления или пунктов формулы изобретения.

[0007] В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения способ удовлетворения требований нагрузки кондиционируемого помещения включает передачу первичного воздуха из центрального блока подготовки воздуха на вход первичного воздуха охлаждающей балки. Способ включает также передачу кондиционированного рециркуляционного воздуха на вход первичного воздуха упомянутой охлаждающей балки. В одном из вариантов упомянутая передача кондиционированного рециркуляционного воздуха включает охлаждение рециркуляционного воздуха из кондиционируемого помещения и смешивание результата охлаждения с первичным воздухом из центрального блока подготовки воздуха с целью формирования объединенного потока первичного воздуха, который подают на вход первичного воздуха упомянутой охлаждающей балки. В еще одном варианте упомянутая передача кондиционированного рециркуляционного воздуха включает охлаждение рециркуляционного воздуха из кондиционируемого помещения и смешивание результата охлаждения в терминальном блоке с первичным воздухом из центрального блока подготовки воздуха с целью формирования объединенного потока первичного воздуха, который подают на вход первичного воздуха упомянутой охлаждающей балки. В еще одном варианте упомянутая передача первичного воздуха из центрального блока подготовки воздуха включает передачу первичного воздуха с качеством и скоростью, достаточными для удовлетворения требований по вентиляционной нагрузке кондиционируемого помещения, но недостаточными для обеспечения расчетных требований по тепловой нагрузке.

[0008] В соответствии с дополнительными вариантами осуществления настоящее изобретение включает систему охлаждающей балки для кондиционируемого помещения. Система включает блок подготовки воздуха, сконфигурированный для передачи первичного воздуха из центрального блока подготовки воздуха на вход первичного воздуха охлаждающей балки. Система также включает терминальный блок, сконфигурированный для передачи кондиционированного рециркуляционного воздуха на вход первичного воздуха упомянутой охлаждающей балки. При этом упомянутый кондиционированный рециркуляционный воздух может охлаждаться упомянутым терминальным блоком, а результат охлаждения может смешиваться в упомянутом терминальном блоке с первичным воздухом из центрального блока подготовки воздуха с целью формирования объединенного потока первичного воздуха, который упомянутый терминальный блок подает на вход первичного воздуха упомянутой охлаждающей балки. Упомянутый терминальный блок может быть сконфигурирован для смешивания упомянутого результата охлаждения в упомянутом терминальном блоке с первичным воздухом из центрального блока подготовки воздуха с целью формирования объединенного потока первичного воздуха и для подачи его на вход первичного воздуха упомянутой охлаждающей балки. Упомянутый первичный воздух из центрального блока подготовки воздуха может включать механизм передачи первичного воздуха с качеством и скоростью, достаточными для удовлетворения требований по вентиляционной нагрузке кондиционируемого помещения, но недостаточными для обеспечения расчетных требований по тепловой нагрузке. Упомянутый терминальный блок может включать конденсирующий охлаждающий змеевик, сконфигурированный для уменьшения содержания влаги в упомянутом рециркуляционном воздухе.

[0009] В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящее изобретение включает способ удовлетворения требований нагрузки кондиционируемого помещения. Способ включает создание потока первичного воздуха из центрального блока подготовки воздуха. Упомянутый блок подготовки воздуха подает свежий воздух извне здания, а также добавляет к нему рециркуляционный воздух с регулируемым соотношением с целью формирования первичного воздуха, который передают далее. Способ включает также передачу упомянутого первичного воздуха из центрального блока подготовки воздуха на вход охлаждающих балок и формирование потока кондиционированного рециркуляционного воздуха из терминальных блоков. Каждый из упомянутых терминальных блоков имеет соединение для приема рециркуляционного воздуха из кондиционируемого помещения, обслуживаемого подмножеством охлаждающих балок, и для изменения энтальпии рециркуляционного воздуха с целью формирования кондиционированного рециркуляционного воздуха. Упомянутый первичный воздух принимается упомянутыми охлаждающими балками после его объединения с потоком рециркуляционного воздуха, формируемым упомянутыми терминальными блоками, при этом первичный и рециркуляционный воздух объединяют в упомянутом терминальном блоке или путем смешивания выходных потоков упомянутых терминальных блоков и центрального блока подготовки воздуха.

[0010] Упомянутая передача рециркуляционного воздуха может включать охлаждение рециркуляционного воздуха из кондиционируемого помещения в упомянутом терминальном блоке и смешивание результата с первичным воздухом из центрального блока подготовки воздуха для формирования объединенного потока первичного воздуха, который подают на вход первичного воздуха упомянутой охлаждающей балки. Изменение энтальпии в упомянутых терминальных блоках может включать удаление влаги из упомянутого рециркуляционного воздуха.

[0011] В соответствии с некоторыми вариантами его осуществления настоящее изобретение включает способ удовлетворения требований нагрузки кондиционируемого помещения. Способ включает обеспечение наличия терминального блока с теплообменником. Упомянутый терминальный блок соединен с кондиционируемым помещением для приема рециркуляционного воздуха из него. Упомянутый терминальный блок сконфигурирован для кондиционирования рециркуляционного воздуха с использованием упомянутого теплообменника и для объединения кондиционированного рециркуляционного воздуха с потоком первичного воздуха, который включает свежий воздух. Способ включает также формирование сигнала режима нагрева и конфигурирование упомянутого терминального блока или охлаждающей балки в ответ на упомянутый сигнал режима нагрева. Упомянутое конфигурирование включает изменение аспектного соотношения выпуска в занятое помещение или переключение потока в занятое помещение с первого аспектного соотношения выпуска на второе аспектное соотношение выпуска, причем упомянутые первое и второе аспектные соотношения различаются по величине.

[0012] Способ может включать конфигурирование упомянутого терминального блока или охлаждающей балки в ответ на сигнал режима охлаждения, при этом упомянутое конфигурирование включает изменение аспектного соотношения выпуска в занятое помещение или переключение потока в занятое помещение с первого аспектного соотношения выпуска на второе аспектное соотношение выпуска, причем упомянутые первое и второе аспектные соотношения различаются по величине.

[0013] В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, настоящее изобретение включает устройство для кондиционирования воздуха в занятом помещении. Устройство включает терминальный блок с теплообменником. Терминальный блок соединен с кондиционируемым помещением для приема из него рециркуляционного воздуха. Терминальный блок сконфигурирован для кондиционирования рециркуляционного воздуха с использованием упомянутого теплообменника и для объединения кондиционированного рециркуляционного воздуха с потоком первичного воздуха, который включает свежий воздух. Упомянутое устройство включает также охлаждающую балку и контроллер, сконфигурированный для формирования сигнала режима нагрева. Упомянутый контроллер имеет соединение для управления по меньшей мере одним приводом, выполненным с возможностью переконфигурирования одного из следующего: терминального блока, охлаждающей балки или другого устройства, в ответ на упомянутый сигнал режима нагрева. Упомянутое переконфигурирование включает изменение аспектного соотношения выпуска в упомянутое занятое помещение или переключение потока в упомянутое занятое помещение с выпуска с первым аспектным соотношением на выпуск со вторым аспектным соотношением, причем упомянутые первое и второе аспектные соотношения различны по величине.

[0014] Упомянутый терминальный блок может включать заслонку для регулирования смешивания рециркуляционного воздуха из занятого пространства и воздуха из потока первичного воздуха. Упомянутый терминальный блок может включать движитель воздуха с механизированным приводом, например вентилятор или нагнетатель. Каждый терминальный блок может быть соединен с несколькими охлаждающими балками, при этом несколько терминальных блоков могут быть соединены с одним блоком подготовки воздуха, подающим первичный воздух.

Краткое описание чертежей

[0015] Фиг.1 демонстрирует систему охлаждающей балки в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.

[0016] Фиг.2 демонстрирует систему охлаждающей балки в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

[0017] Фиг.3 демонстрирует терминальный блок для использования в варианте осуществления настоящего изобретения, показанном на фиг.1.

[0018] Фиг.4 демонстрирует терминальный блок для использования в варианте осуществления настоящего изобретения, показанном на фиг.2.

[0019] На фиг.5A-5G показаны различные варианты осуществления системы охлаждающей балки с возможностью выбора режима.

[0020] Фиг.6А и 6В демонстрируют различные варианты осуществления системы охлаждающей балки с возможностью выбора режима, в которых охлаждающая балка или терминальный блок допускают конфигурирование для режима нагрева.

[0021] Фиг.7 иллюстрирует систему охлаждающей балки с применением локальных терминальных блоков в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения.

[0022] Фиг.8А и 8В демонстрируют охлаждающие балки с альтернативной дополнительной регулируемой смесительной вентиляционной решеткой для использования в режиме нагрева.

[0023] Фиг.9А-9С демонстрируют варианты осуществления блоков охлаждающих балок, которые могут быть сконфигурированы для нагрева с целью поддержки смешивания во время работы в режиме нагрева.

[0024] Фиг.10А и 10В демонстрируют варианты осуществления терминальных блоков, которые могут быть сконфигурированы для нагрева с целью поддержки смешивания во время работы в режиме нагрева.

[0025] Фиг.11 иллюстрирует термины "поток или струя с низким аспектным соотношением" и "поток или струя с высоким аспектным соотношением".

[0026] Фиг.12А и 12В иллюстрируют соответствующие конфигурации допускающей конфигурирование охлаждающей балки с точки зрения наблюдателя, смотрящего на установленную охлаждающую балку снизу.

[0027] Фиг.13А и 13В демонстрируют режимы охлаждения и нагрева в другом варианте осуществления конфигурируемой охлаждающей балки.

Подробное описание изобретения

[0028] Описание, изложенное ниже в связи с приложенными чертежами, имеет целью представить различные варианты осуществления настоящего изобретения, но не имеет целью представить только те варианты осуществления, в которых изобретение может применяться на практике. Данное подробное описание включает конкретные детали с целью обеспечения глубокого понимания настоящего изобретения. Однако специалистам в данной области техники понятно, что настоящее изобретение на практике может применяться без этих конкретных деталей. В некоторых случаях общеизвестные структуры и компоненты показаны в виде блок-схем, чтобы избежать усложнения изложения концепции настоящего изобретения. А именно, ниже представлены примеры осуществления изобретения как готовые к воспроизведению или печатные документы. Это используется исключительно для иллюстрации, и специалистам в данной области техники понятно, что могут использоваться без выхода за рамки настоящего изобретения документы множества различных форматов.

[0029] Обратимся к фиг.1, система 100 охлаждающих балок обеспечивает нагрев и охлаждение одного или более кондиционируемых помещений 110. Последние могут представлять собой комнаты в зданиях, залы для собраний, склады, классные комнаты, датацентры или любые из множества занимаемых помещений, требующих отопления и/или охлаждения. Каждое помещение оснащают одной или более охлаждающими балками 101, которые могут представлять собой любой подходящий терминальный блок с теплообменником, нагреваемым или охлаждаемым потоком воды или другого жидкого теплоносителя, а также источником вентиляционного воздуха.

[0030] Каждая охлаждающая балка 101 принимает результирующий первичный воздух 130 от терминального блока 122, который кондиционирует поток 132 рециркуляционного воздуха, извлекаемого из кондиционируемого помещения (или помещений) 110. Упомянутый поток рециркуляционного воздуха может подаваться из одной или более вентиляционных решеток рециркуляционного воздуха, обслуживающих кондиционируемое помещение (каждое из помещений) 110. Поток рециркуляционного воздуха может также подаваться из выбираемого подмножества решеток рециркуляционного воздуха, одна или более из которых расположена вблизи потолка для режима охлаждения и одна или более - внизу, вблизи пола, для режима нагрева. В вариантах осуществления настоящего изобретения решетки рециркуляционного воздуха для нагрева или охлаждения могут выбираться исходя из того, нагрев или охлаждение занятого помещения обеспечивается, с использованием любого подходящего управляющего соединения. Упомянутый выбор может обеспечиваться, например, заслонкой переключения режимов.

[0031] Терминальный блок 122 кондиционирует рециркуляционный воздух 132 из кондиционируемого помещения и смешивает кондиционированный рециркуляционный воздух с исходным первичным воздухом 133 из блока 120 подготовки воздуха. Эта смесь формирует поток результирующего первичного воздуха 130. Определенная доля 174 (между 0 и 100 процентами) упомянутого рециркуляционного воздуха может передаваться обратно в блок 120 подготовки воздуха. Может быть использована камера 182 регулируемого смешивания для управления долей воздуха, возвращаемого в терминальный блок 122 и в блок 120 подготовки воздуха. Эта отличительная особенность - наличие камеры смешивания и канала подачи рециркуляционного воздуха в блок подготовки воздуха - может обеспечиваться в любом из описанных вариантов осуществления настоящего изобретения. В любом из вариантов осуществления изобретения может использоваться контроллер 193 для управления системой и ее компонентами в соответствии с последующим описанием. Упомянутый контроллер может известным образом формировать сигналы режима нагрева и сигналы режима охлаждения. Дополнительно или альтернативно, контроллер может формировать команды или сигналы для обеспечения конфигурирования терминальных блоков и/или охлаждающих балок в вариантах осуществления настоящего изобретения для режима охлаждения или режима нагрева. Контроллер 193 может иметь соединение для управления одним или более приводами 149 с целью конфигурирования заслонок охлаждающих балок и/или терминальных блоков в соответствии с дальнейшим описанием в настоящем документе.

[0032] Обратимся к фиг.2, система 200 охлаждающей балки обеспечивает нагрев и охлаждение одного или более кондиционируемых помещений 110. Так же, как и в предыдущем варианте осуществления изобретения, последние могут представлять собой помещения в здании, залы для собраний, склады, классные комнаты, датацентры или любые из множества занимаемых помещений, требующих отопления и/или охлаждения. Каждое помещение оснащают одной или более охлаждающими балками 101, как и в варианте 100 осуществления настоящего изобретения. Каждая охлаждающая балка 101 принимает результирующий первичный воздух 135 из терминального блока 128 и блока 120 в узле 139 смешивания.

Терминальный блок 128 кондиционирует поток 133 рециркуляционного воздуха из кондиционируемого помещения и подает кондиционированный воздух 137, параллельно с первичным воздухом 131, из блока 120 подготовки воздуха через узел 139 смешивания. Как и в предыдущих вариантах осуществления настоящего изобретения, поток 133 рециркуляционного воздуха может подаваться из одной или более вентиляционных решеток рециркуляционного воздуха, обслуживающих кондиционируемое помещение 110. Поток 133 рециркуляционного воздуха может подаваться также с помощью выбираемого подмножества из нескольких решеток рециркуляционного воздуха, одна или более из которых расположены вблизи потолка для режима охлаждения и одна или более - внизу, вблизи пола, для режима нагрева. Как отмечалось выше, потолочные вентиляционные решетки могут автоматически выбираться во время работы в режиме охлаждения, а напольные вентиляционные решетки - при нагреве. Управление ими, как и во всех других вариантах осуществления изобретения, может подчиняться переключателю режима.

[0033] Обратимся к фиг.3, терминальный блок 128 имеет проточную камеру 402 с теплообменником 406, который обеспечивает нагрев или охлаждение для кондиционирования потока 133 рециркуляционного воздуха из кондиционируемого помещения, описанного на примере фиг.2. В этом, а также и в любых других вариантах осуществления настоящего изобретения может использоваться фильтр 407. Упомянутый теплообменник может представлять собой воздушно-водяной теплообменник с водяным охлаждением, электрический воздухонагреватель, газовую топку или любой подходящий источник тепла или холода. Альтернативно, теплообменник 406 может быть многорежимным устройством с одним или более теплообменниками или с одним переключающимся теплообменником, который может обеспечивать нагревающее и охлаждающее воздействие, или множеством устройств, обеспечивающих, в каждый момент времени, одну из выбранных функций - нагрев или охлаждение (или обе - для соответствующих потоков воздуха). Кондиционированный воздух выходит из терминального блока 128 и формирует кондиционированный приток 131. Переключение функции может обеспечиваться, к примеру, клапанами переключения режимов, связывающими один теплообменник с охладителем или нагревателем с возможностью выбора.

[0034] В вариантах осуществления настоящего изобретения, показанных на фиг.3 или фиг.4 (описан ниже), заслонка может обеспечивать регулирование соотношения потоков, подаваемых на прямую смесительную вентиляционную решетку 421 (которая может быть присоединена к терминальному блоку непосредственно или через воздуховод, или в кондиционированный приток 137, соединенный с одной или более охлаждающими балками. Причина использования отдельного выхода для охлаждающих балок заключается в том, что охлаждающие балки обычно проектируют для обеспечения относительно малого объема первичного воздуха, и при смешивании с всасываемым обратным потоком, который проходит через теплообменник, смешанный воздух, эжектируемый балкой, имеет относительно малую скорость. Если нагретый воздух подают с малой скоростью с уровня потолка, где расположены охлаждающие балки, то, поскольку теплый воздух имеет свойство оставаться на высоком уровне, комфортные условия обеспечиваются менее эффективно. При эжектировании потока воздуха с высокой скоростью и низким аспектным соотношением из соответствующей смесительной вентиляционной решетки, расстояние выброса нагретой струи может быть больше, и комфортные условия при этом обеспечиваются нагретым потоком более эффективно. Заслонка 419 может переключаться в ответ на смену режима (нагрев/охлаждение). Она может также обеспечивать регулирование соотношения воздуха между смесительным выходом и выходом балки. В соответствии с описанием, касающимся вариантов осуществления настоящего изобретения фиг.4, может также использоваться вентилятор для получения более высокой объемной скорости потока.

[0035] При более высокой объемной скорости потока, включающего рециркуляционный воздух, передаваемый напрямую в терминальный блок, а также первичный воздух из блока подготовки воздуха, могут удовлетворяться условия расчетной объемной скорости потока, с одновременным обеспечением дополнительного объема для эффективного применения смесительной вентиляционной решетки 421. В одном из альтернативных вариантов осуществления настоящего изобретения на выходе смесительной вентиляционной решетки устанавливают простую заслонку, при этом по меньшей мере часть воздуха всегда может проходить на выход 137 балки. Упомянутый вентилятор может представлять собой вентилятор с регулируемой скоростью и при некоторых условиях может быть отключен, например, пропорционально в ответ на повышенную нагрузку во время работы в режиме нагрева (когда смесительную вентиляционную решетку используют в комбинации с балками). Следует отметить, что в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения в режиме нагрева воздух может проходить в обход балок, при этом может применяться только смесительная вентиляционная решетка.

[0036] Обратимся к фиг.4, терминальный блок 122 имеет проточную камеру с теплообменником 406, который обеспечивает нагрев или охлаждение для кондиционирования потока 132 рециркуляционного воздуха из кондиционируемого помещения в соответствии с описанием примера на фиг.1. Упомянутый теплообменник может представлять собой воздушно-водяной теплообменник с водяным охлаждением, электрический воздухонагреватель, газовую топку или любой подходящий источник тепла или холода. Альтернативно, теплообменник 406 может быть многорежимным устройством с одним или более теплообменниками или с одним переключающимся теплообменником, который может обеспечивать нагревающее и охлаждающее воздействие, или множеством устройств, обеспечивающих, в каждый момент времени, одну из выбранных функций - нагрев или охлаждение (или обе - для соответствующих потоков воздуха). Кондиционированный рециркуляционный воздух смешивают с первичным приточным воздухом 133 из блока 120 подготовки воздуха в смесительной проточной камере 403, из которой он выходит как результирующий первичный воздух 130. В любом из вариантов осуществления изобретения, описанных в настоящем документе, может быть обеспечен вентилятор или другой движитель воздуха 411 для обеспечения увеличения объемного потока, возможности балансировки потока между локальными группами охлаждающих балок или для преодоления дополнительного сопротивления, возникающего из-за теплообменника 405, фильтра 407 или других факторов. Дополнительно или альтернативно, в любом из вариантов осуществления настоящего изобретения может быть использована заслонка 417 для регулирования смешивания рециркуляционного воздуха 132 и приточного воздуха 133 с формированием первичного притока 130.

[0037] В любом из вариантов осуществления настоящего изобретения может использоваться заслонка 419 для выбора соотношения первичного притока 133 из блока 120 подготовки воздуха и рециркуляционного воздуха 132 из кондиционируемого помещения. В соответствии с предшествующим описанием и примерами, приведенными в настоящем документе, может использоваться вентилятор 411. В вариантах осуществления терминальных блоков с низким профилем, например, описанных ниже, для применения с конфигурациями, пригодными для установки над подвесными потолками, могут применяться соответствующие конструкции вентиляторов, например, тангенциальные вентиляторы.

[0038] В вариантах осуществления любой из систем, описанных в настоящем документе, рециркуляционный воздух проходит через смесительный клапан, сконфигурированный для выброса регулируемого количества рециркуляционного воздуха и замены этого количества на свежий воздух от источника свежего воздуха. Результирующий поток может подаваться в подающий терминальный блок.

[0039] В вариантах осуществления настоящего изобретения терминальный блок 128 сконфигурирован для обеспечения кондиционирования первичного воздуха теплообменником в дополнение к кондиционированию потока рециркуляционного воздуха.

[0040] В вариантах осуществления систем, описанных в настоящем документе, рециркуляционный воздух проходит через смесительный клапан, сконфигурированный для выброса регулируемого количества рециркуляционного воздуха. Результирующий уменьшенный поток подают в подающий терминальный блок. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения терминальный блок смешивает регулируемое количество свежего воздуха с упомянутым кондиционированным рециркуляционным воздухом.

[0041] В любом из описанных вариантов осуществления настоящего изобретения для регулирования необходимой степени нагрева или охлаждения считаются подходящими любые способы управления.

[0042] В любом из описанных вариантов осуществления настоящего изобретения терминальный блок может включать регенеративный влагопоглотитель для обработки по меньшей мере части нагрузки по скрытому теплу в помещении.

[0043] В вариантах осуществления системы, описанных в настоящем документе, терминальный блок используют для модернизации существующей системы охлаждающих балок, которая изначально была сконфигурирована только для охлаждения. При подобной модернизации терминальный блок добавляет в упомянутую систему функцию нагрева.

[0044] В любом из описанных вариантов осуществления настоящего изобретения терминальный блок используют как модернизацию для обеспечения повышенной производительности нагрева и/или охлаждения в существующей системе охлаждающих балок.

[0045] В способе предоставления системы охлаждающей балки требования по нагрузке охлаждения удовлетворяют путем использования производительности блока подготовки воздуха охлаждающей балки, заданной исходя из требований к вентиляции, что может быть неэффективным для удовлетворения общей нагрузки по охлаждению. В упомянутом способе дополнительный эффект охлаждения обеспечивают с помощью терминального блока в соответствии с любым из вариантов осуществления настоящего изобретения. В такой системе производительности терминального блока достаточно для удовлетворения общей нагрузки по охлаждению, сниженной за счет охлаждающего воздействия, обеспечиваемого блоком подготовки воздуха. В различных вариантах осуществления настоящего изобретения системы конфигурируют с использованием компонентов с заданными относительными производительностями.

[0046] В одном или более вариантах осуществления системы охлаждающей балки требования по нагрузке охлаждения удовлетворяют путем использования производительности блока подготовки воздуха охлаждающей балки, заданной исходя из требований к вентиляции, что может быть неэффективно для удовлетворения требований общей нагрузки по охлаждению. В упомянутых системах дополнительное охлаждающее воздействие обеспечивают с помощью терминального блока в соответствии с любым из вариантов осуществления настоящего изобретения.

[0047] В вариантах осуществления настоящего изобретения с возможностью управления терминальный блок и/или влагопоглощающий компонент терминальных блоков отключают, когда производительности блока подготовки воздуха достаточно. В подобных вариантах осуществления настоящего изобретения рециркуляционный воздух может быть - с возможностью выбора - направлен в обход теплообменника или влагопоглощающего компонента - для снижения потерь давления. В различных вариантах осуществления настоящего изобретения теплообменник терминальных блоков 128 или 122 может быть заменен на влагопоглощающее устройство управления энтальпией, например влагопоглощающий диск, или скомбинирован с ним.

[0048] В одном или более вариантах осуществления настоящего изобретения с возможностью управления, в моменты времени, когда нагрузка вентиляции является низкой, например в ночное время, терминальные блоки обеспечивают удовлетворение требований нагрузки по скрытому и/или явному теплу, при этом блок подготовки воздуха отключают или эксплуатируют с перерывами.

[0049] Может быть использовано одно или более устройств управления (обозначенных "XTL" на чертежах) для управления терминальными блоками, блоками терминального блока или и теми, и другими. В любом из вариантов осуществления настоящего изобретения количество блоков подготовки воздуха не зависит от количества терминальных блоков.

[0050] В любом из вариантов осуществления настоящего изобретения вместо влагопоглотителя может использоваться конденсирующий теплообменник. В любом из вариантов осуществления терминального блока теплообменник 406 может представлять собой один или более теплообменников, по меньшей мере один из которых может включать конденсирующий змеевик.

[0051] В соответствии с иллюстрацией на фиг.7 комбинация центрального блока 300 подготовки воздуха с любым количеством терминальных блоков 302, 304 и любым количеством блоков 101 охлаждающих балок в системе может быть иерархической, так что каждый терминальный блок обслуживает одну или более охлаждающих балок, а каждый блок подготовки воздуха обслуживает один или более терминальных блоков. В различных вариантах осуществления настоящего изобретения терминальные блоки 302, 304 могут быть распределены и связаны с тем же трубопроводом, который обслуживает охлаждающие балки. В различных вариантах осуществления настоящего изобретения терминальные блоки 302, 304 обслуживают с помощью жидкого теплоносителя (например, воды) с меньшей температурой, чем охлаждающие балки 101, для обеспечения съема ими части нагрузки по скрытому теплу, за счет чего уменьшается нагрузка по скрытому теплу, лежащая на блоке 300 подготовки воздуха.

[0052] В различных вариантах осуществления настоящего изобретения терминальные блоки обеспечивают дополнительную производительность без необходимости подачи дополнительного воздуха через первичные каналы вентиляции; см., например, позицию 133 на фиг.1. В различных вариантах осуществления настоящего изобретения терминальные блоки 122, 128 могут иметь вентиляторы или другие подающие воздух устройства, расположенные, по ходу потока, перед ними, после них или внутри них - для обеспечения циркуляции воздуха в соответствии с настоящим описанием.

[0053] В соответствии с предшествующим описанием терминальные блоки могут быть соединены с основным подающим воздуховодом, который подает воздух на одну или более охлаждающих балок из блока подготовки воздуха. Как отмечалось, весь воздух (или его часть), подаваемый на охлаждающие балки (результирующий первичный воздух) может поступать из основного приточного воздуховода (исходный первичный воздух). Результирующий первичный воздух может представлять собой результат последовательного или параллельного соединения между блоком подготовки воздуха и терминальным блоком - в соответствии с настоящим описанием. Терминальный воздух может обеспечивать рециркуляцию воздуха из помещения и обеспечивать его нагрев или охлаждение - в зависимости от режима. Терминальные блоки могут обеспечивать либо только одну из упомянутых функций, либо обе одновременно. Нагревающее или охлаждающее воздействие, обеспечиваемые терминальными блоками, могут обеспечиваться посредством жидкого теплоносителя, подаваемого из нагревателя или охладителя, или из внутреннего блока, например устройства сжатия пара (например, реверсивный тепловой насос) или водяного устройства, к примеру, от активируемого по требованию проточного водонагревателя или водоохладителя.

[0054] Терминальный блок может обеспечивать рециркуляцию воздуха из кондиционируемого помещения с обслуживаемыми им охлаждающими балками. Также, как отмечалось, рециркуляционный воздух может частично (или полностью) возвращаться в блок подготовки воздуха. В различных вариантах осуществления настоящего изобретения терминальные блоки обеспечивают рециркуляцию воздуха через теплообменник - для обеспечения дополнительной производительности. Таким образом, охлаждающие балки, которые обеспечивают только охлаждение, могут быть оснащены нагревательными функциями с использованием тепла от терминального блока. Упомянутая функция может быть введена как результат модернизации существующей системы охлаждающей балки, в которой, например, не хватает функции отопления.

[0055] В любом из вариантов осуществления настоящего изобретения может быть использован контроллер, который активирует дополнительный нагрев или охлаждение, обеспечиваемые терминальным блоком, в случае, когда нагрузка превышает производительность системы охлаждающей балки. Также в любом из вариантов осуществления настоящего изобретения может быть использован контроллер, который активирует дополнительный нагрев или охлаждение, обеспечиваемые терминальным блоком, в случае, когда обнаружена необходимость или задано требование быстрого перехода к целевым условиям. Другими словами, в последнем случае, упомянутую дополнительную производительность используют для преодоления тепловой инерции, за счет чего возможны интервалы малой занятости, например, в нерабочие дни в офисных зданиях или школах. Обнаружение условия, требующего дополнительной производительности, обеспечиваемой терминальным блоком, может, например, представлять собой обнаружение того, что текущая температура ниже, чем пороговая или комфортная. В программах энергосбережения без применения обратной связи может применяться регулирование температуры с использованием дополнительной производительности терминального блока с целью поддержания целевого профиля температуры или энтальпии в течении периода прогнозируемого цикла занятости/незанятости. Таким образом, контроллер может принимать упомянутый профиль в качестве команды или может хранить стандартные профили, которые выбирают через пользовательский интерфейс.

[0056] Обратимся к фиг.5А, в варианте осуществления настоящего изобретения с возможностью выбора режима, нагрузка по охлаждению кондиционируемого помещения меньше, чем производительность системы охлаждения охлаждающей балки без дополнительной производительности, обеспечиваемой терминальным блоком. Блок подготовки воздуха обеспечивает 100% охлаждающего воздействия по скрытому теплу, при этом упомянутые охлаждающие балки обеспечивают охлаждающее воздействие по явному теплу. Вентиляция обеспечивается первичным притоком воздуха из блока подготовки воздуха. Терминальный блок находится в режиме обхода, который может пассивно или активно конфигурироваться посредством заслонки в соответствии с описанием в настоящем документе. В этом, а также в других вариантах осуществления изобретения с возможностью выбора режима, терминальный блок может обеспечивать вентиляционный наддув или использоваться для корректировки разбалансировок потоков в системе.

[0057] Обратимся к фиг.5В, в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения с возможностью выбора режима нагрузка по охлаждению кондиционируемого помещения больше, чем производительность системы охлаждения охлаждающей балки без дополнительной производительности, обеспечиваемой терминальным блоком, так что терминальный блок обеспечивает дополнительное охлаждение для поддержки блока подготовки воздуха. Альтернативно, в соответствии с предшествующим описанием, данный вариант осуществления изобретения с возможностью выбора режима реализуют в ответ на команду управления без обратной связи для преодоления большой тепловой инерции и обеспечения короткого времени установления комфортных условий. Блок подготовки воздуха обеспечивает часть охлаждающего воздействия по скрытому теплу, а охлаждающие балки обеспечивают охлаждающее воздействие по явному теплу, однако в этом случае терминальный блок обеспечивает дополнительное охлаждение по скрытому и явному теплу с использованием своего теплообменника. Вентиляцию обеспечивают посредством первичного притока воздуха из блока подготовки воздуха. Терминальный блок находится в пассивной или активной конфигурации, которая обеспечивает дополнительное охлаждающее воздействие на поток рециркуляционного воздуха, в соответствии с описанием в настоящем документе.

[0058] Обратимся к фиг.5С, в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения с возможностью выбора режима нагрузка по охлаждению кондиционируемого помещения больше, чем производительность системы охлаждения охлаждающей балки без дополнительной производительности, обеспечиваемой терминальным блоком, так что терминальный блок обеспечивает дополнительное охлаждающее воздействие для поддержки блока подготовки воздуха. Альтернативно, в соответствии с предшествующим описанием, настоящий вариант осуществления изобретения с возможностью выбора режима реализуют в ответ на команду управления без обратной связи для преодоления большой тепловой инерции и обеспечения короткого времени установления комфортных условий. Блок подготовки воздуха обеспечивает часть охлаждающего эффекта по скрытому теплу, а охлаждающие балки обеспечивают охлаждающее воздействие по явному теплу, однако в этом случае терминальный блок обеспечивает дополнительное охлаждение по скрытому и явному теплу с использованием своего теплообменника, это обеспечивается параллельно с подачей вентиляционного воздуха и дополнительным охлаждающим воздействием от блока подготовки воздуха. Терминальный блок находится в пассивной или активной конфигурации, которая обеспечивает дополнительное охлаждающее воздействие на поток рециркуляционного воздуха, в соответствии с описанием в настоящем документе. Терминальный блок может иметь вентилятор для обеспечения всасывания рециркуляционного воздуха и выброса его в объединенный подающий поток на охлаждающие балки.

[0059] Обратимся к фиг.5D, в варианте осуществления настоящего изобретения с возможностью выбора режима, практически аналогичном фиг.5С, блок подготовки воздуха не обеспечивает кондиционирование, а только подает вентиляционный воздух. Охлаждение по скрытому и по явному теплу обеспечивают с помощью охлаждающей балки и терминального блока или исключительно с помощью терминального блока. Этот режим может быть установлен, когда определено, что нагрузка по охлаждению меньше, чем общая производительность терминального блока и охлаждающих балок. Альтернативно, в одном из вариантов все требования по нагрузке удовлетворяет терминальный блок.

[0060] Обратимся к фиг.5Е, в варианте осуществления настоящего изобретения с возможностью выбора режима нагрузка по нагреву кондиционируемого помещения меньше, чем производительность системы нагрева охлаждающей балки без дополнительной производительности, обеспечиваемой терминальным блоком. Блок подготовки воздуха обеспечивает часть нагревающего воздействия, а охлаждающие балки обеспечивают оставшееся нагревающее воздействие. Вентиляция обеспечивается посредством первичного притока воздуха из блока подготовки воздуха. Терминальный блок находится в режиме обхода, который может пассивно или активно конфигурироваться посредством заслонки - в соответствии с описанием в настоящем документе. В этом, а также в других вариантах осуществления настоящего изобретения с возможностью выбора режима терминальный блок может обеспечивать вентиляционный наддув или использоваться для корректировки разбалансировок потоков в системе.

[0061] Обратимся к фиг.5F, в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения с возможностью выбора режима нагрузка по нагреву кондиционируемого помещения больше, чем производительность системы нагрева охлаждающей балки без дополнительной производительности, обеспечиваемой терминальным блоком, так что терминальный блок обеспечивает дополнительное нагревающее воздействие для поддержки блока подготовки воздуха. Альтернативно, в соответствии с предшествующим описанием, настоящий вариант осуществления изобретения с возможностью выбора режима реализуют в ответ на команду управления без обратной связи для преодоления большой тепловой инерции и обеспечения короткого времени установления комфортных условий. Блок подготовки воздуха обеспечивает часть нагревающего воздействия по скрытому теплу, и охлаждающие балки обеспечивают нагревающее воздействие, однако в этом случае терминальный блок обеспечивает дополнительный нагрев по скрытому и по явному теплу с использованием своего теплообменника. Вентиляцию обеспечивают посредством первичного притока воздуха из блока подготовки воздуха. Терминальный блок находится в пассивной или активной конфигурации, которая обеспечивает дополнительное нагревающее воздействие на поток рециркуляционного воздуха, в соответствии с описанием в настоящем документе.

[0062] Обратимся к фиг.5G, в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения с возможностью выбора режима, нагрузка по нагреву кондиционируемого помещения больше, чем производительность системы нагрева охлаждающей балки без дополнительной производительности, обеспечиваемой терминальным блоком, так что терминальный блок обеспечивает дополнительное нагревающее воздействие для поддержки блока подготовки воздуха. Альтернативно, в соответствии с предшествующим описанием, данный вариант осуществления изобретения с возможностью выбора режима реализуют в ответ на команду управления без обратной связи для преодоления большой тепловой инерции и обеспечения короткого времени установления комфортных условий. Блок подготовки воздуха обеспечивает часть нагревающего воздействия по скрытому теплу, а охлаждающие балки обеспечивают нагревающее воздействие, однако в этом случае терминальный блок обеспечивает дополнительный нагрев по скрытому и по явному теплу с использованием своего теплообменника, что обеспечивается параллельно с подачей вентиляционного воздуха и дополнительным нагревающим воздействием от блока подготовки воздуха. Вентиляцию обеспечивают посредством первичного притока воздуха из блока подготовки воздуха. Терминальный блок находится в пассивной или активной конфигурации, которая обеспечивает дополнительное нагревающее воздействие на поток рециркуляционного воздуха, в соответствии с описанием в настоящем документе. Терминальный блок может иметь вентилятор для обеспечения всасывания рециркуляционного воздуха и выброса его в объединенный поток, подаваемый на охлаждающие балки.

[0063] Обратимся к фиг.5Н, в варианте осуществления настоящего изобретения с возможностью выбора режима, практически аналогичном фиг.5С, блок подготовки воздуха не обеспечивает кондиционирование, а только подает вентиляционный воздух. Нагрев по скрытому и по явному теплу обеспечивают с помощью охлаждающей балки и терминального блока или исключительно с помощью терминального блока. Этот режим может быть вызван, когда определено, что нагрузка по нагреву меньше, чем общая производительность терминального блока и охлаждающих балок. Альтернативно, в одном из вариантов, все требования по нагрузке удовлетворяет терминальный блок.

[0064] Обратимся к фиг.6А, где представлен один из вариантов осуществления настоящего изобретения с возможностью выбора режима, аналогично любому из вариантов осуществления изобретения на фиг.5Е-5Н, охлаждающая балка сконфигурирована в режиме нагрева, который обеспечивает нагрев. Варианты осуществления настоящего изобретения с конфигурируемой охлаждающей балкой описаны ниже. Обратимся к фиг.6В, где представлен вариант осуществления настоящего изобретения с возможностью выбора режима аналогично любому из вариантов осуществления настоящего изобретения на фиг.5Е-5Н. Терминальный блок сконфигурирован для работы в режиме нагрева, который обеспечивает нагрев. Варианты осуществления настоящего изобретения с конфигурируемым терминальным блоком описаны ниже.

[0065] Обратимся к фиг.9А, конфигурируемая охлаждающая балка 700 имеет камеру 706 первичного воздуха со щелевым выпуском 708, образованным компонентами 702 ее корпуса и пластиной 704 заслонки. Первичный воздух 704 протекает через щель 708 с формированием струи 716, которая включает воздух 720, проходящий через теплообменник 710. Упомянутая пластина 704 может быть снабжена пазами для формирования струй с низким аспектным соотношением и обеспечивать зазоры для обеспечения, с высокой точностью, просветов 708, равномерно распределенных вдоль продольной оси охлаждающей балки 700. Смешанный поток кондиционированного воздуха выходит из охлаждающей балки через открывающийся канал 712 - по направлению потока. В соответствии с изображением фиг.9В в режиме нагрева пластину 704 заслонки перемещают к противоположной стенке канала 712, блокируя поток через теплообменник и обеспечивая менее ограниченный канал 712 для воздушного потока, при этом сопла 708 фактически устранены. На фиг.9С показана модификация вариантов осуществления настоящего изобретения фиг.9А и 9В, в которой пластины разделительной перегородки охватывают меньшую долю продольной длины балки, так что воздух из камеры 706 выходит через вентиляционные решетки или отверстия 715 с малым аспектным соотношением. Пластины 707 заслонки могут быть также обеспечены в других частях длины охлаждающей балки для закрытия выходов из камеры 706, кроме частей, открываемых пластинами 705. Альтернативно, может быть оставлена конфигурация фиг.9А с фиксированными соплами, за исключением частей, открываемых пластинами 705 заслонки. Фиг.12А и 12В иллюстрируют соответствующие конфигурации конфигурируемой охлаждающей балки с точки зрения наблюдателя, смотрящего на установленную охлаждающую балку снизу. Конфигурация охлаждения показана на фиг.12А. Охлаждающая балка 223 имеет нормально сконфигурированные щелевые отверстия 225. На фиг.12В часть упомянутых щелей переключены на отверстия 231 с низким аспектным соотношением, через которые первичный воздух может эжектироваться в большом объеме. Оставшиеся щелевые отверстия 225 могут быть закрыты или оставаться открытыми ограниченным образом или могут быть закрыты в соответствии с описанием примера осуществления, показанного на фиг.9С.

[0066] Обратимся к фиг.8А, к концу охлаждающей балки 604 может быть присоединена камера 606 с конфигурируемой вентиляционной решеткой для обеспечения по выбору выпуска воздуха из упомянутой камеры в виде диффузной струи с малым аспектным соотношением. Камера 606 с вентиляционной решеткой может быть оснащена стандартной смесительной решеткой, ориентированной для выброса нагретого воздуха в область занятого помещения, покрываемую охлаждающей балкой 602. Поток может быть отклонен заслонкой в камере 606 с вентиляционной решеткой для отклонения всего, или регулируемой части, первичного воздуха на упомянутый выход со смесительной вентиляционной решеткой, который может быть расположен в стенке или на дне упомянутой камеры с вентиляционной решеткой. В одной из альтернативных конфигураций камеру 607 с вентиляционной решеткой обеспечивают на завершающем конце камеры первичного воздуха, расположенной внутри охлаждающей балки. Камера 607 может открываться во время работы в режиме нагрева для подачи дополнительного воздуха из камеры первичного воздуха. Вентилятор в терминальном блоке может обеспечивать вспомогательный наддув потока первичного воздуха для поддержания потока через змеевик охлаждающей балки одновременно с подачей дополнительного воздуха через упомянутую камеру с вентиляционной решеткой. Эта функция может вызываться контроллером для удовлетворения более высоких требований к вентиляции, а также, например, в ответ на команду от планировщика использования помещения.

[0067] В соответствии с изображением на фиг.10А, в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения камера со смесительной вентиляционной решеткой выполнена как часть терминального блока, обслуживающего несколько охлаждающих балок 804. В продемонстрированном примере терминальный блок 806 имеет обратную вентиляционную решетку 822, которую используют для забора рециркуляционного воздуха из занятого помещения. Как и в вариантах осуществления настоящего изобретения, показанных на фиг.3 и 4, имеются теплообменник 816 и фильтр 814. Воздух из блока подготовки воздуха, включающий свежий воздух, подают непосредственно на терминальный блок 806 через соединение 818. Воздуховод 812 распределяет воздух от терминального блока 806. В одной из модификаций предыдущего варианта осуществления настоящего изобретения воздух из блока подготовки воздуха подают непосредственно в воздуховод 812 каждой из параллельных конфигураций, показанных на фиг.3. В обоих вариантах осуществления настоящего изобретения смесительная вентиляционная решетка 810 доступна, по выбору, для нагрева или в комбинации с упомянутыми выпусками охлаждающей балки, или отдельно, с использованием управляющей заслонки. Смесительные вентиляционные решетки 810 могут быть обойдены во время работы в режиме охлаждения с использованием соответствующей управляющей заслонки (не показана). Терминальный блок 806, 808 может обслуживать несколько или только одну охлаждающую балку. В различных вариантах осуществления настоящего изобретения терминальные блоки включают компоненты с низким профилем, например вентиляторы и другие компоненты, описанные выше, для формирования единого устройства с низким профилем, которое может быть установлено над подвесным потолком.

[0068] В любом из вариантов осуществления настоящего изобретения упомянутый контроллер может обеспечивать дополнительную производительность терминального блока в ответ на изменение измеряемой или предсказываемой занятости помещения. Например, это может быть подходящей стратегией для периодически появляющихся высоких уровней занятости или активности, приводящих к появлению влаги во время работы в режиме охлаждения.

[0069] Варианты осуществления изобретения, описанные в настоящем документе, включают вариант осуществления изобретения, рассматриваемый авторами настоящей заявки как наилучший для осуществления пунктов формулы изобретения. Специалисты в данной области техники могут предлагать, в свете настоящего описания, модификации описанных вариантов осуществления настоящего изобретения. Авторы полагают, что настоящее изобретение может применяться на практике с использованием деталей и модификаций, не описанных в настоящем документе или отличающихся от настоящего описания. Соответственно, настоящее изобретение включает модификации, вариации и эквиваленты концепции, изложенной в приложенной формуле изобретения.

[0070] В настоящей заявке термин "терминальный блок" использован для описания определенного компонента системы охлаждающей балки, несмотря на то, что для специалистов в данной области техники блоки охлаждающих балок также могут считаться "терминальными блоками". В настоящей заявке термин "охлаждающая балка" применяют для обозначения терминального блока типа охлаждающей балки, включающего теплообменник и вызывающего поток через упомянутый теплообменник посредством струй первичного воздуха.

[0071] Обратимся к фиг.11, термины "струя или поток с низким и высоким аспектными соотношениями" использованы в настоящем документе для описания различий между струями охлаждающих балок и типовых тепловых вентиляционных решеток. Например, струя с высоким аспектным соотношением, к примеру, формируемая охлаждающей балкой 223 (струя с высоким аспектным соотношением), как правило, формируется с помощью линейного щелевого отверстия 225. Выпуск, или поток, или струя с низким аспектным соотношением, формируемая смесительной вентиляционной решеткой 227, выпускается отверстием 229 с низким аспектным соотношением (или рядом таких отверстий). Фиг.11 представляет вид снизу.

[0072] Термин "смесительная вентиляционная решетка" обычно используют для обозначения решетки или отверстия с аспектным соотношением, не превышающим пяти. Во всех вариантах осуществления настоящего изобретения, где применяют смесительную вентиляционную решетку, путем конфигурирования охлаждающей балки или терминального блока объем первичного воздуха (включающего воздух из терминального блока) может быть увеличен, например, когда сформирован сигнал режима нагрева.

[0073] Фиг.13А и 13В демонстрируют режимы охлаждения и нагрева в еще одном варианте осуществления конфигурируемой охлаждающей балки, в которой первичный воздух выпускают из камеры 802 через теплообменник 810, когда охлаждающую балку 800 переводят в режим нагрева. Режим нагрева продемонстрирован на фиг.8В. Нормальная конфигурация охлаждающей балки показана на фиг.13А. Заслонки 806 и 808 закрыты для формирования каналов 804, образующих струи, порождающие поток воздуха через теплообменник 810 в нормальном режиме работы охлаждающей балки. Край 809 пластины 808 заслонки, как уже отмечалось, может быть снабжен пазами для задания каналов. При этом противоположный элемент может действовать совместно со снабженной пазами пластиной для формирования ряда отверстий с целью создания ряда струй по длине охлаждающей балки. Фиг.14А и 14В демонстрируют часть торцевого среза охлаждающей балки 801. Фиг.14А демонстрирует конфигурацию для нагрева, а фиг.14 В демонстрирует конфигурацию для охлаждения. Охлаждающая балка 801 имеет снабженную пазами пластину 808 заслонки, действующую совместно с фиксированной пластиной 815, форма которой представляет собой зеркальное отображение снабженной пазами пластины 808. В соответствии с изображением на фиг.14С и 14D, упомянутые зеркально отображенные пазы пластин 808 и 815 входят в соединение с формированием струйных отверстий 817, равномерно отстоящих друг от друга, когда пластину 808 заслонки поворачивают в положение охлаждения. Упомянутое положение охлаждения показано на фиг.14D, а промежуточное положение между нагревом и охлаждением показано на фиг.14С.

[0074] Термины в настоящем описании, приведенные в единственном или множественном числе, следует считать охватывающими как единственное, так и множественное число, если обратное не указано в настоящем документе или не очевидно из контекста применения. Термины "имеющий в своем составе", "имеющий", "включающий" и "содержащий" не исключают дополнительные элементы или дополнительные отличительные особенности, если обратное не указано явно. Термины "присоединенный" и "связанный" означают "частично или полностью содержащийся внутри", "прикрепленный к", "внутренний по отношению к" или "соединенный с". Диапазоны значений включают каждое отдельное значение диапазона, если не указано обратное, при этом каждое отдельное значение в диапазоне является указанным при упоминании диапазона, как если бы оно было упомянуто отдельно. Если не очевидно или не указано обратное, описанные в настоящем документе шаги способов могут выполняться в любом порядке. Описанные в настоящем документе примеры не имеют целью наложение ограничений на настоящее изобретение.

Настоящее изобретение относится к устройству и способу кондиционирования при помощи активных охлаждающих балок. Система охлаждающих балок для кондиционируемого помещения содержит: блоки охлаждающих балок, каждый из которых имеет первый теплообменник и сконфигурирован для приема первичного воздуха и эжектирования первичного воздуха для создания потока вторичного воздуха через теплообменник; блок подготовки, сконфигурированный для передачи первичного воздуха из центрального блока подготовки воздуха на вход охлаждающей балки; и терминальные блоки, сконфигурированные для кондиционирования, с помощью второго теплообменника, потока рециркуляционного воздуха, извлекаемого из помещения, и смешивания кондиционированного воздуха с первичным воздухом из центрального блока подготовки воздуха для формирования объединенного потока первичного воздуха и передачи кондиционированного рециркуляционного воздуха на вход воздуха охлаждающей балки. Это позволяет повысить эффективность нагрева/охлаждения, а также увеличить разнообразие режимов работы системы кондиционирования. 7 н. и 17 з.п. ф-лы, 14 ил.

1. Способ удовлетворения требований нагрузки кондиционируемого помещения, включающий:
передачу первичного воздуха из центрального блока подготовки воздуха на вход первичного воздуха охлаждающей балки, содержащей первый теплообменник;
кондиционирование потока рециркуляционного воздуха, извлекаемого из кондиционируемого помещения; и
передачу упомянутого кондиционированного рециркуляционного воздуха на вход первичного воздуха упомянутой охлаждающей балки,
причем упомянутое кондиционирование потока рециркуляционного воздуха включает охлаждение рециркуляционного воздуха из кондиционируемого помещения с помощью второго теплообменника, входящего в состав терминального блока, а упомянутая передача кондиционированного рециркуляционного воздуха включает смешивание кондиционированного воздуха из упомянутого второго теплообменника терминального блока с первичным воздухом из центрального блока подготовки воздуха для формирования объединенного потока первичного воздуха, который подают на вход первичного воздуха упомянутой охлаждающей балки.

2. Способ по п. 1, в котором упомянутая передача первичного воздуха из центрального блока подготовки воздуха включает передачу первичного воздуха с качеством и скоростью, достаточными для удовлетворения требований по вентиляционной нагрузке кондиционируемого помещения, но недостаточными для обеспечения расчетных требований по тепловой нагрузке.

3. Система охлаждающих балок для кондиционируемого помещения, включающая:
блоки охлаждающих балок, каждый из который имеет по меньшей мере один первый теплообменник и сконфигурирован для приема первичного воздуха на входе первичного воздуха и для эжектирования первичного воздуха в виде по меньшей мере одной струи для создания потока вторичного воздуха через упомянутый по меньшей мере один первый теплообменник, при этом упомянутый теплообменник сконфигурирован для приема жидкого теплоносителя от источника тепла или источника охлаждения;
блок подготовки, сконфигурированный для передачи первичного воздуха из центрального блока подготовки воздуха на вход первичного воздуха охлаждающей балки; и
терминальные блоки, каждый из которых содержит второй теплообменник и сконфигурирован для кондиционирования потока рециркуляционного воздуха, извлекаемого из кондиционируемого помещения, с помощью упомянутого второго теплообменника терминального блока, смешивания кондиционированного воздуха с первичным воздухом из центрального блока подготовки воздуха для формирования объединенного потока первичного воздуха и передачи кондиционированного рециркуляционного воздуха на вход первичного воздуха упомянутой охлаждающей балки.

4. Система по п. 3, в которой упомянутый второй теплообменник каждого терминального блока предназначен для охлаждения рециркуляционного воздуха из кондиционируемого помещения.

5. Система по п. 3, в которой упомянутый первичный воздух из центрального блока подготовки воздуха имеет качество и скорость, достаточные для удовлетворения требований по вентиляционной нагрузке кондиционируемого помещения, но недостаточные для обеспечения расчетных требований по тепловой нагрузке.

6. Система по любому из пп. 3-5, в которой упомянутый терминальный блок включает конденсирующий охлаждающий змеевик, сконфигурированный для уменьшения содержания влаги в упомянутом рециркуляционном воздухе.

7. Система по любому из пп. 3-5, в которой упомянутый терминальный блок включает влагопоглощающий компонент, сконфигурированный для уменьшения содержания влаги в упомянутом рециркуляционном воздухе.

8. Система по любому из пп. 3-5, в которой центральный блок подготовки воздуха обслуживает множество терминальных блоков, а каждый терминальный блок обслуживает множество упомянутых охлаждающих балок.

9. Система по п. 8, в которой упомянутые терминальные блоки распределены по одной или более структуре для размещения их вблизи блоков охлаждающих балок, обслуживаемых каждым из них.

10. Способ удовлетворения требований нагрузки кондиционируемого помещения, включающий:
создание потока первичного воздуха из центрального блока подготовки воздуха, при этом упомянутый блок подготовки воздуха подает свежий воздух извне здания, а также рециркуляционный воздух, в выбираемом соотношении, для формирования передаваемого первичного воздуха;
передачу упомянутого первичного воздуха из центрального блока подготовки воздуха на вход охлаждающих балок, каждая из которых содержит первый теплообменник;
создание потока кондиционированного рециркуляционного воздуха из терминальных блоков, каждый из которых имеет соединение для приема рециркуляционного воздуха из кондиционируемого помещения, обслуживаемого подмножеством охлаждающих балок, и для изменения энтальпии рециркуляционного воздуха для формирования упомянутого кондиционированного рециркуляционного воздуха;
при этом упомянутый первичный воздух принимается упомянутыми охлаждающими балками после его объединения с потоком рециркуляционного воздуха, формируемым упомянутыми терминальными блоками, при этом первичный и рециркуляционный воздух объединяют в упомянутом терминальном блоке или объединяют путем смешивания выходных потоков упомянутых терминальных блоков и центрального блока подготовки воздуха;
причем каждый терминальный блок содержит второй теплообменник; и
упомянутая передача кондиционированного рециркуляционного воздуха включает охлаждение рециркуляционного воздуха из кондиционируемого помещения с помощью упомянутых вторых теплообменников терминальных блоков и смешивание результата охлаждения в терминальном блоке с первичным воздухом из центрального блока подготовки воздуха для формирования объединенного потока первичного воздуха, который подают на вход первичного воздуха каждой охлаждающей балки.

11. Способ по п. 10, в котором изменение энтальпии в упомянутых терминальных блоках включает удаление влаги из упомянутого рециркуляционного воздуха.

12. Способ кондиционирования воздуха в занятом помещении, включающий:
обеспечение наличия терминального блока с теплообменником, при этом упомянутый терминальный блок соединен с кондиционируемым помещением для приема из него рециркуляционного воздуха для кондиционирования рециркуляционного воздуха с использованием упомянутого теплообменника и для объединения кондиционированного рециркуляционного воздуха с потоком первичного воздуха, который включает свежий воздух;
передачу объединенного потока воздуха на охлаждающую балку;
формирование сигнала режима нагрева и
конфигурирование упомянутого терминального блока или охлаждающей балки в ответ на упомянутый сигнал режима нагрева, при этом упомянутое конфигурирование включает изменение аспектного соотношения выпуска в занятое помещение или переключение потока в занятое помещение с первого аспектного соотношения выпуска на второе аспектное соотношение выпуска, причем упомянутые первое и второе аспектные соотношения различны по величине.

13. Способ по п. 12, также включающий конфигурирование упомянутого терминального блока или охлаждающей балки в ответ на сигнал режима охлаждения, при этом упомянутое конфигурирование включает изменение аспектного соотношения выпуска в занятое помещение или переключение потока в занятое помещение с первого аспектного соотношения выпуска на второе аспектное соотношение выпуска, причем упомянутые первое и второе аспектные соотношения различны по величине.

14. Устройство для кондиционирования воздуха в занятом помещении, включающее
терминальный блок с теплообменником, при этом упомянутый терминальный блок соединен с кондиционируемым помещением для приема из него рециркуляционного воздуха, для кондиционирования рециркуляционного воздуха с использованием упомянутого теплообменника и для объединения кондиционированного рециркуляционного воздуха с потоком первичного воздуха, который включает свежий воздух,
охлаждающую балку;
контроллер, сконфигурированный для формирования сигнала режима нагрева; и
по меньшей мере один привод, выполненный с возможностью переконфигурирования терминального блока или охлаждающей балки в ответ на упомянутый сигнал режима нагрева, при этом упомянутое переконфигурирование включает изменение аспектного соотношения выпуска в упомянутое занятое помещение или переключение потока в упомянутое занятое помещение с выпуска с первым аспектным соотношением на выпуск со вторым аспектным соотношением, причем упомянутые первое и второе аспектные соотношения различны по величине.

15. Устройство по п. 14, в котором упомянутый терминальный блок включает заслонку, сконфигурированную для регулирования смешивания рециркуляционного воздуха из занятого помещения и воздуха из потока первичного воздуха.

16. Устройство по п. 14 или 15, в котором упомянутый терминальный блок включает движитель воздуха.

17. Устройство по п. 14 или 15, в котором упомянутый терминальный блок соединен с множеством охлаждающих балок.

18. Конфигурируемая охлаждающая балка, включающая:
продольную камеру первичного воздуха и продольную смесительную камеру, расположенную вблизи упомянутой камеры первичного воздуха;
при этом камера первичного воздуха имеет струйные выходы, по меньшей мере некоторые из которых по меньшей мере частично сформированы по меньшей мере одним подвижным элементом, причем упомянутый подвижный элемент сконфигурирован таким образом, что при его перемещении увеличивается отверстие в канале соединения с упомянутой камерой первичного воздуха, при этом упомянутое увеличение имеет место по меньшей мере в одном измерении;
привод, сконфигурированный для перемещения упомянутого по меньшей мере одного подвижного элемента, и
контроллер, сконфигурированный для управления упомянутым приводом для перемещения упомянутого подвижного элемента в ответ на сигнал переключения между режимом нагрева и режимом охлаждения.

19. Охлаждающая балка по п. 18, также включающая теплообменник.

20. Охлаждающая балка по п. 18 или 19, в которой упомянутый по меньшей мере один подвижный элемент включает снабженную пазами пластину заслонки.

21. Охлаждающая балка по п. 18 или 19, в которой упомянутое увеличенное отверстие обращено к упомянутому теплообменнику.

22. Конфигурируемая охлаждающая балка, включающая:
продольную камеру первичного воздуха и продольную смесительную камеру, расположенную вблизи упомянутой камеры первичного воздуха;
при этом камера первичного воздуха имеет струйные выходы в упомянутую продольную смесительную камеру; и
по меньшей мере один подвижный элемент, сконфигурированный таким образом, что при его перемещении увеличивается отверстие или образуется по меньшей мере одно дополнительное отверстие в канале соединения с упомянутой камерой первичного воздуха;
привод, сконфигурированный для перемещения упомянутого по меньшей мере одного подвижного элемента, и
контроллер, сконфигурированный для управления упомянутым приводом для перемещения упомянутого подвижного элемента в ответ на сигнал переключения между режимом нагрева и режимом охлаждения.

23. Охлаждающая балка по п. 22, также включающая теплообменник.

24. Охлаждающая балка по п. 22 или 23, в которой упомянутый по меньшей мере один подвижный элемент включает пластину заслонки, а по меньшей мере одно дополнительное отверстие включает смесительную вентиляционную решетку.