Установка кондиционирования воздуха Российский патент 2019 года по МПК F24F12/00 F24F7/00 

Описание патента на изобретение RU2696783C1

Изобретение относится к механическим системам вентиляции, предусматривающим применение косвенного испарительного охлаждения приточного воздуха. Данная модель обработки воздуха может быть применена в промышленных и общественных зданиях. Изобретение относится к энерго- и ресурсосберегающим и способно существенно сократить капитальные и, при определенных условиях, даже эксплуатационные расходы на систему вентиляции или кондиционирования воздуха.

Известна схема обработки воздуха (Н.А. Королева, В.М. Фокин. Применение систем кондиционирования воздуха с испарительным охлаждением в современных зданиях. // Вестник ВолГАСУ. Серия: Строительство и архитектура. 2015. Вып. 39 (58). С. 173-182.), предусматривающая использование для охлаждения притока пластинчатого перекрестноточного рекуператора, который зимой служит для утилизации теплоты удаляемого воздуха.

Данная схема представлена на фиг. 1, где 1 - воздушный клапан; 2 - воздушный фильтр; 3, 4 - клапаны обводного канала; 5 - пластинчатый теплообменник; 6 - адиабатический увлажнитель; 7 - воздушный фильтр (вытяжной воздух); 8 - воздухонагреватель; 9 - местный доводчик.

Недостатком такого варианта является невозможность применения секции увлажнения для повышения влагосодержания притока в холодный период и по этой же причине, некруглогодичность (сезонность) работы увлажнителя и необходимость подключения местных доводчиков для поддержания относительной влажности в помещении в зимних условиях.

Техническим результатом заявленного изобретения является возможность использования установки кондиционирования воздуха на протяжении всего года с применением одной секции адиабатического увлажнения.

Технический результат достигается введением дополнительных промежуточных секций с регулирующими клапанами и некоторых обводных каналов (байпасов).

Установка кондиционирования воздуха, собираемая из стандартных (кроме байпасов (5, 5а)) элементов серийно выпускаемых каркасно-панельных вентиляционных установок и включающая воздушные клапаны приточного воздуха (1) и воздушные клапаны вытяжного воздуха (2), соединенные с воздушными фильтрами (3) и промежуточными секциями (4) с регулирующими клапанами на вертикальной панели (4.1; 4.3) в верхнем ярусе установки, воздушные клапаны приточного воздуха (1) и вытяжного воздуха (2), соединенные с секциями вентиляторов (9),промежуточными секциями (4) с регулирующими клапанами на вертикальной панели (4.2; 4.4), адиабатическим увлажнителем (7) с байпасом (5а) и регулирующим клапаном байпаса (5.3), воздухонагревателем (8) в нижнем ярусе установки, а также пластинчатый теплообменник (6), регулирующие перепускные клапаны промежуточной секции (4.1.1, 4.1.2), байпасы (5) и регулирующие клапаны байпаса (5.1, 5.2), объединяющие оба яруса установки и соединенные в последовательности, показанной на фиг. 2. В данную установку дополнительно введены промежуточные секции (4) в верхнем ярусе установки после воздушного фильтра (3) перед пластинчатым теплообменником (6) и в нижнем ярусе установки после пластинчатого теплообменника (6) перед секцией вентилятора (9), причем промежуточные секции (4) на уровне каждого яруса соединены между собой регулирующими клапанами на вертикальных панелях (4.1, 4.2), промежуточная секция верхнего яруса, непосредственно примыкающая к воздушному фильтру, соединена с промежуточной секцией нижнего яруса, непосредственно примыкающей к пластинчатому теплообменнику, байпасом (5) с регулирующим клапаном (5.1), а промежуточная секция верхнего яруса, примыкающая к пластинчатому теплообменнику, соединена с промежуточной секцией нижнего яруса, примыкающей к секции вентилятора, через регулирующий перепускной клапан (4.1.1), кроме того, дополнительно введены промежуточные секции (4) в верхнем ярусе установки после воздушного фильтра (3) перед пластинчатым теплообменником (6) и в нижнем ярусе установки после адиабатического увлажнителя (7) перед секцией вентилятора (9), причем промежуточные секции (4) на уровне каждого яруса соединены между собой регулирующими клапанами на вертикальных панелях (4.3, 4.4), промежуточная секция верхнего яруса, непосредственно примыкающая к воздушному фильтру, соединена с промежуточной секцией нижнего яруса, непосредственно примыкающей к адиабатическому увлажнителю, через регулирующий перепускной клапан (4.1.2), а промежуточная секция верхнего яруса, примыкающая к пластинчатому теплообменнику, соединена с промежуточной секцией нижнего яруса, примыкающей к секции вентилятора, байпасом (5) с регулирующим клапаном (5.2).

Конструкция установки кондиционирования воздуха, реализующая такой подход, показана на фиг. 2 и включает в себя: 1 - воздушные клапаны приточного воздуха; 2 - воздушные клапаны вытяжного воздуха; 3 - воздушный фильтр; 4 - промежуточная секция; 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 - регулирующий клапан на вертикальной панели промежуточной секции; 4.1.1, 4.1.2 - регулирующий перепускной клапан промежуточной секции; 5, 5а - байпас; 5.1, 5.2, 5.3 - регулирующий клапан байпаса; 6 - пластинчатый теплообменник; 7 - адиабатический увлажнитель; 8 - воздухонагреватель; 9 - секция вентилятора.

Последовательность переключения клапанов показана в таблице 1. При этом в теплый период через секцию увлажнения воздух будет проходить в обратном направлении, однако при использовании сотовых увлажнителей данный факт не влияет на функционирование установки т.к. увлажненный воздух после теплообменника выбрасывается в атмосферу.

Главный принцип данного подхода заключается в том, что основной поток приточного воздуха охлаждается в поверхностном теплообменнике с помощью вспомогательного потока, температура которого предварительно снижена в процессе прямого испарительного охлаждения. В качестве вспомогательного может быть взят, например, вытяжной воздух перед выбросом его в атмосферу, или отдельный поток, забираемый снаружи и в дальнейшем не используемый либо предназначенный для вентиляции подсобных помещений, где нет ограничений по допустимой относительной влажности внутреннего воздуха.

Принцип работы в ТП года (фиг. 3): наружный воздух поступает через воздушный клапан (1), проходит через воздушный фильтр (3), далее попадает в промежуточную секцию (4), где через байпас (5) направляется в другую промежуточную секцию (4), затем охлаждается в пластинчатом теплообменнике (6), после охлаждения поступает в промежуточную секцию (4) и из нее через байпас (5) попадает в другую промежуточную секцию (4), а оттуда идет в секцию вентилятора (9) для подачи.

Принцип работы в ХП года (фиг. 4): наружный воздух поступает через воздушный клапан (1), проходит через воздушный фильтр (3) и попадает в промежуточную секцию (4), далее предварительно нагревается в пластинчатом теплообменнике (6), затем догревается в воздухонагревателе (8), поступает в промежуточную секцию (4), затем оттуда часть воздуха проходит через секцию адиабатного увлажнения (7), а часть другая часть идет через байпас (5а; клапан 5.3 открыт), после чего воздух направляется в промежуточную секцию (4), где смешиваются потоки воздуха из адиабатического увлажнителя (7) и байпаса (5а), после чего воздух поступает в секцию вентилятора (9) для подачи.

Порядок переключения клапанов на промежуточных секциях и байпасах показан в табл. 1.

Параметры основных точек:

НБ (наружный воздух по параметрам «Б»): температура tнБ = +26°С, энтальпия IнБ = 54.4 кДж/кг для Москвы по СП 131.13330.2012 «Актуализированная редакция СНиП 23-01-99* "Строительная климатология"»;

П' = О (после пластинчатого теплообменника перед вентилятором): температура при равных расходах приточного и уходящего воздуха и с учетом величины to2 (см. ниже), где kэф = 0.67 - средний коэффициент температурной эффективности пластинчатого теплообменника;

П (приток после вентилятора): температура влагосодержание

В (внутренний воздух помещения): температура tв = +25°С - максимальная из оптимальных в ТП по ГОСТ 30494-2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях»;относительная влажность ϕв = 58% - в оптимальных пределах по построению при заданных tп и dп и при характерном значении углового коэффициента луча процесса в помещении εпом = 10000 кДж/кг,

У (уходящий воздух): температура ty = tв + 1 = 26°С, энтальпия Iy = 56 кДж/кг - по построению;

W (предельно возможное состояние после адиабатного увлажнения): температура tw = tм(У) = +19.5°С, т.е. равна температуре мокрого термометра уходящего воздуха, относительная влажность = 100%;

О2 (перед пластинчатым теплообменником после секции увлажнения): относительная влажность ϕо2 = 95%, температура to2 = +20°С (по построению);

УТ (после пластинчатого теплообменника для потока уходящего воздуха): температура tут = to2 + kэф(tн - to2) = 20 + 0.67(26 - 20) = +24°С.

При этом располагаемый перепад температур для ассимиляции теплоизбытков в обслуживаемом помещении Δt = tу - tп = 26 - 22.5 = 3.5°С. Эта величина меньше, чем обычно рекомендуется при обработке воздуха с применением искусственного охлаждения, поэтому реализация данной схемы может привести к росту требуемого воздухообмена. Однако отсутствие холодильной машины, а также, в предлагаемом варианте, и местных доводчиков все же способно в большинстве случаев обеспечить экономию как единовременных, так и годовых расходов на подготовку притока. Более того, повышенный воздухообмен способен также упростить расчет воздухораспределения в помещении, поскольку, чем меньше разность tв - tп, тем проще обеспечить допустимое отклонение температуры в приточной струе от tв в точке ее входа в обслуживаемую зону помещения, и тем больше возможностей не прибегать к так называемому «свободному холоду» в холодный период, а обеспечивать ассимиляцию теплоизбытков только за счет недогрева притока.

Похожие патенты RU2696783C1

название год авторы номер документа
ПРИТОЧНО-ВЫТЯЖНАЯ УСТАНОВКА С РЕКУПЕРАЦИЕЙ ТЕПЛОТЫ ВЫТЯЖНОГО ВОЗДУХА И КОСВЕННЫМ АДИАБАТИЧЕСКИМ ОХЛАЖДЕНИЕМ ПРИТОЧНОГО ВОЗДУХА 2013
  • Воскресенский Владимир Евгеньевич
  • Гримитлин Александр Михайлович
  • Захаров Дмитрий Анатольевич
RU2539668C2
РЕЦИРКУЛЯЦИОННЫЙ АГРЕГАТ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ 2014
  • Воскресенский Владимир Евгеньевич
  • Гримитлин Александр Михайлович
  • Захаров Дмитрий Анатольевич
RU2569245C1
КОНДИЦИОНЕР С ГИБРИДНОЙ СИСТЕМОЙ ОСУШИТЕЛЬНОГО И ИСПАРИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ 2014
  • Воскресенский Владимир Евгеньевич
  • Гримитлин Александр Михайлович
  • Захаров Дмитрий Анатольевич
RU2594967C2
КОНДИЦИОНЕР С ГИБРИДНОЙ СИСТЕМОЙ ОСУШИТЕЛЬНОГО И ИСПАРИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ 2015
  • Воскресенский Владимир Евгеньевич
  • Гримитлин Александр Михайлович
  • Захаров Дмитрий Анатольевич
RU2625429C2
КОНДИЦИОНЕР С ФОРСИРОВАННОЙ СИСТЕМОЙ ОСУШИТЕЛЬНОГО И ИСПАРИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ 2016
  • Воскресенский Владимир Евгеньевич
  • Гримитлин Александр Моисеевич
RU2630437C1
УСТАНОВКА ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ СБРОСНОГО ТЕПЛА ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ПОМЕЩЕНИЙ ПРИ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ ПРИТОЧНОГО ВОЗДУХА 2006
  • Лебедев Дмитрий Пантелеймонович
  • Шаталов Максим Петрович
RU2326528C2
ВЕНТИЛЯЦИОННАЯ УСТАНОВКА С ФОРСИРОВАННОЙ СИСТЕМОЙ ОСУШИТЕЛЬНОГО И ИСПАРИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ 2015
  • Воскресенский Владимир Евгеньевич
  • Гримитлин Александр Моисеевич
RU2595583C1
ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩАЯ СИСТЕМА ВЕНТИЛЯЦИИ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА 2003
  • Кокорин О.Я.
  • Балмазов М.В.
RU2244882C1
УСТАНОВКА ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ МИКРОКЛИМАТА В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ПОМЕЩЕНИИ 2002
  • Лебедев Д.П.
  • Пенкин А.А.
  • Шаталов М.П.
RU2219764C2
УСТАНОВКА КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА 2016
  • Соколик Андрей Николаевич
  • Пантеев Даниил Андреевич
  • Гаранов Сергей Александрович
RU2641503C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 696 783 C1

Реферат патента 2019 года Установка кондиционирования воздуха

Изобретение относится к механическим системам вентиляции, предусматривающим применение косвенного испарительного охлаждения приточного воздуха. Установка кондиционирования воздуха включает воздушные клапаны приточного воздуха и воздушные клапаны вытяжного воздуха, соединенные с воздушными фильтрами, адиабатический увлажнитель, воздухонагреватель в нижнем ярусе установки, а также пластинчатый теплообменник, при этом дополнительно введены промежуточные секции в верхнем ярусе установки после воздушного фильтра, перед пластинчатым теплообменником и в нижнем ярусе установки после пластинчатого теплообменника перед секцией вентилятора, причем промежуточные секции на уровне каждого яруса соединены между собой регулирующими клапанами на вертикальных панелях, промежуточная секция верхнего яруса, непосредственно примыкающая к воздушному фильтру, соединена с промежуточной секцией нижнего яруса, непосредственно примыкающей к пластинчатому теплообменнику, байпасом с регулирующим клапаном, а промежуточная секция верхнего яруса, примыкающая к пластинчатому теплообменнику, соединена с промежуточной секцией нижнего яруса, примыкающей к секции вентилятора, через регулирующий перепускной клапан, кроме того, дополнительно введены промежуточные секции в верхнем ярусе установки после воздушного фильтра перед пластинчатым теплообменником и в нижнем ярусе установки после адиабатического увлажнителя перед секцией вентилятора, причем промежуточные секции на уровне каждого яруса соединены между собой регулирующими клапанами на вертикальных панелях, промежуточная секция верхнего яруса, непосредственно примыкающая к воздушному фильтру, соединена с промежуточной секцией нижнего яруса, непосредственно примыкающей к адиабатическому увлажнителю, через регулирующий перепускной клапан, а промежуточная секция верхнего яруса, примыкающая к пластинчатому теплообменнику, соединена с промежуточной секцией нижнего яруса, примыкающей к секции вентилятора, байпасом с регулирующим клапаном. Это позволяет получить возможность использования установки кондиционирования воздуха на протяжении всего года с применением одной секции адиабатического увлажнения. 4 ил., 1 табл.

Формула изобретения RU 2 696 783 C1

Установка кондиционирования воздуха, включающая воздушные клапаны приточного воздуха и воздушные клапаны вытяжного воздуха, соединенные с воздушными фильтрами, адиабатический увлажнитель, воздухонагреватель в нижнем ярусе установки, а также пластинчатый теплообменник, отличающаяся тем, что дополнительно введены промежуточные секции в верхнем ярусе установки после воздушного фильтра, перед пластинчатым теплообменником и в нижнем ярусе установки после пластинчатого теплообменника перед секцией вентилятора, причем промежуточные секции на уровне каждого яруса соединены между собой регулирующими клапанами на вертикальных панелях, промежуточная секция верхнего яруса, непосредственно примыкающая к воздушному фильтру, соединена с промежуточной секцией нижнего яруса, непосредственно примыкающей к пластинчатому теплообменнику, байпасом с регулирующим клапаном, а промежуточная секция верхнего яруса, примыкающая к пластинчатому теплообменнику, соединена с промежуточной секцией нижнего яруса, примыкающей к секции вентилятора, через регулирующий перепускной клапан, кроме того, дополнительно введены промежуточные секции в верхнем ярусе установки после воздушного фильтра перед пластинчатым теплообменником и в нижнем ярусе установки после адиабатического увлажнителя перед секцией вентилятора, причем промежуточные секции на уровне каждого яруса соединены между собой регулирующими клапанами на вертикальных панелях, промежуточная секция верхнего яруса, непосредственно примыкающая к воздушному фильтру, соединена с промежуточной секцией нижнего яруса, непосредственно примыкающей к адиабатическому увлажнителю, через регулирующий перепускной клапан, а промежуточная секция верхнего яруса, примыкающая к пластинчатому теплообменнику, соединена с промежуточной секцией нижнего яруса, примыкающей к секции вентилятора, байпасом с регулирующим клапаном.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2019 года RU2696783C1

KR 1020090129169 A, 16.12.2009
WO 1989005947 A1, 29.06.1989
WO 2012011813 A2, 26.01.2012
JP 2006029777 A, 02.02.2006
CN 106440177 A, 22.02.2017
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ 2011
  • Ташлина Валентина Прохоровна
  • Ташлин Павел Леонидович
  • Гитинов Марат Арипович
RU2483095C2
ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ АДАПТИВНОЙ КОРРЕКЦИИ КВАДРАТУРНЫХ ДЕМОДУЛЯТОРОВ 2000
  • Тимошенков Ю.А.
  • Егоров Г.И.
  • Маннанов Р.Н.
RU2187140C2
WO 2015192249 A1, 23.12.2015
СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ВОЗДУХА В ПОМЕЩЕНИЯХ С ПОВЫШЕННОЙ И ПОНИЖЕННОЙ ВЛАЖНОСТЬЮ ВОЗДУХА 2014
  • Саиджанов Эдуард Артурович
  • Малова Надежда Дмитриевна
RU2563753C1

RU 2 696 783 C1

Авторы

Самарин Олег Дмитриевич

Кирушок Дмитрий Александрович

Даты

2019-08-06Публикация

2018-04-13Подача