Приточно-вытяжная установка с рекуперацией тепла Российский патент 2022 года по МПК F24F12/00 F24F13/24 

Описание патента на изобретение RU2766378C1

Изобретение относится к энергосберегающим устройствам распределенной приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла.

Из уровня техники известна вентиляционная установка (патент RU 185494, опубл. 06.12.2018) содержащая рекуператор с ячеистой структурой, вентилятор, устройство шумоподавления.

К недостаткам данного устройства можно отнести использование одного вентилятора в цикличном цикле работы, позволяющего работать устройству либо только на приток свежего холодного воздуха, либо только в обратном направлении на вытяжку отработанного нагретого воздуха из помещения. Таким образом, накопленная в керамическом теплообменнике энергия эффективно нагревает свежий воздух только в начале цикла, а к его завершению, нагрев прекращается, что снижает КПД устройства.

Наиболее близким техническим решением является установка (патент CN 108119998, опубл. 05.06.2018) содержащая теплообменный сердечник с ячеистой структурой, систему вентиляционных каналов, два вентилятора, один из которых обеспечивает приток свежего воздуха, второй - выводит отработанный воздух из помещения.

Недостатком данного решения является неравномерное распределение изотермических линий как во входящем потоке воздуха, так и в вытягиваемом из помещения, что приводит к наличию в углах теплообменника областей, где через тонкую металлическую стенку контактируют теплоносители с большой разницей температур, что приводит к конденсации влаги и обмерзанию конструкции в зимний период времени.

Техническая задача заявляемого решения направлена на создание компактной приточно-вытяжной установки, позволяющей снизить шум от работы вентиляторов, проникающий внутрь помещения, уменьшить конденсацию, и при этом обеспечивать эффективную рекуперацию тепла за счет одновременного использования двух вентиляторов - приточного и вытяжного.

Данная задача решается за счет чередования в шахматном порядке каналов с входящими и исходящими потоками, охватывания каждого потока, движущегося внутри канала теплообменника со всех сторон каналами со встречным направлением потока, последующим разведением потоков в разные стороны с использованием трансформаторов потоков, направляющих, разводящих входящие и исходящие каналы друг от друга внутри помещения и размещению приточного и вытяжного вентиляторов в части устройства, находящейся при установке вне вентилируемого помещения.

Техническим результатом изобретения является повышение эксплуатационных характеристик, в том числе снижение уровня шума и повышение эффективного теплообмена в процессе рекуперации и циркуляции воздуха.

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, на которых изображено:

на фиг. 1 - вид сверху

на фиг. 2 - вид сбоку

на фиг. 3 - общий вид устройства в собранном виде

на фиг. 4 - сечение каналов теплообменника

на фиг. 5 - общий вид устройства в разобранном виде

на фиг. 6 - лицевая сторона трансформатора потоков, прилегающая к теплообменнику

на фиг. 7 - оборотная сторона трансформатора потоков, где

1 - внутренний блок;

2 - теплообменник;

3 - внешний блок;

4 - вентилятор притока;

5 - вентилятор вытяжки;

6 - защитный кожух;

7 - трансформатор потоков.

Устройство содержит теплообменник 2 имеющий сеть сквозных каналов. С двух сторон лицевой стороной к теплообменнику прилегают трансформаторы потоков 7. Каждая ячейка трансформатора потока 7 с одной стороны плотно прилегает к соответствующему каналу теплообменника 2, образуя тем самым единый канал. К одному из трансформаторов потоков прилегает внутренний блок 1, к другому - внешний блок 3.

Во внешнем блоке 3, размещаемом с уличной стороны, располагаются:

- вентилятор притока 4, соединяемый через конвертер потоков 7 с приточными каналами теплообменника 2 и обеспечивающий приток свежего воздуха в вентилируемое помещение;

- вентилятор вытяжки 5, соединенный через трансформатор потоков 7 с вытяжными каналами теплообменника 2 и выводящий отработанный воздух из помещения;

- защитный кожух 6, помогающий развести встречные воздушные потоки вентиляторов, препятствующий их смешиванию и защищающий устройство от механических повреждений.

Во внутреннем блоке 1, размещаемом внутри помещения:

- в верхней половине группируются каналы, соединяемые через трансформатор потоков 7 с входящими каналами теплообменника 2, через которые воздух подается внутрь помещения;

- в нижней половине группируются каналы, соединяемые через трансформатор потоков 7 с исходящими каналами теплообменника 2, через которые воздух вытягивается из помещения.

При использовании устройства в летнее время, при кондиционировании внутри помещения возможно переключение подачи приточного воздуха в нижние каналы, а вытяжки - через верхние, чтобы обеспечить более эффективную циркуляцию воздуха.

Каналы теплообменника расположены таким образом, что в каждом из них образуется поток теплоносителя, имеющий противоположное направление по отношению к потокам, образующимся в каналах, соприкасающихся сторонами с выбранным каналом. Таким образом, внутри теплообменника 2 потоки теплоносителя циркулируют постоянно, в отличие от RU 185494, во встречном направлении в шахматном порядке. Следовательно, отработанный теплый воздух постепенно теряет температуру на всем протяжении теплообменника, а свежий уличный - постепенно нагревается от уличной температуры, что приводит к тому, что, в отличие от решения в CN 108119998, разница температур воздуха, находящегося через стенку, остается постоянной на протяжении всей длины теплообменника. Трансформаторы потока 7 имеют ячеистую структуру, причем каждая из ячеек с лицевой стороны имеет квадратную форму, соответствующую форме канала теплообменника, с оборотной стороны имеет форму более узкого и вытянутого прямоугольника, повернутого на 45 градусов относительно квадратных отверстий, предназначенную для обеспечения возможности разведения встречных каналов в разные стороны: с внутренней стороны - в верхнюю и нижнюю части внутреннего блока 1, с внешней стороны - в левую и правую стороны внешнего блока 3, к вентиляторам притока 4 и вытяжки 5. Форма лицевой стороны ячеек позволяет плотно прилегать к каналам теплообменника 2, форма оборотной стороны обеспечивает плотное прилегание к внутреннему блоку 1 и внешнему блоку 3.

Устройство работает следующим образом.

1. Вентилятор притока 4, находящийся во внешнем блоке 3, затягивает свежий обогащенный кислородом холодный воздух в приточно-вытяжную установку. Воздух поступает во входящие каналы внешнего блока, доходит до внешнего трансформатора потоков 7, перенаправляющего воздух во входящие каналы теплообменника, расположенные в шахматном порядке для увеличения площади соприкосновения с исходящими каналами, в которых движется более теплый отработанный воздух из помещения. Происходит плавный нагрев входящего воздуха через стенки каналов теплообменника, после чего свежий, но уже нагревшийся воздушный поток перенаправляется через внутренний трансформатор потоков 7 во входящие каналы внутреннего блока, и выходит через отверстия верхней части внутреннего блока 1.

2. Одновременно с вентилятором притока 4, вентилятор вытяжки 5 осуществляет вытяжку отработанного теплого воздуха, который всасывается через отверстия в нижней части внутреннего блока 1, проходит по исходящим каналам внутреннего блока, перенаправляется благодаря внутреннему трансформатору потоков 7 в исходящие каналы теплообменника 2, расположенные в шахматном порядке для увеличения площади соприкосновения с входящими каналами, в которых движется более холодный свежий воздух с улицы. Отработанный воздух отдает тепло стенкам исходящих каналов для дальнейшего нагрева входящего воздуха. Далее отработанный воздух с помощью внешнего трансформатора потоков 7 перенаправляется в исходящие каналы внешнего блока, откуда выдуваются вентилятором вытяжки 5, во внешнем блоке 3.

3. Защитный кожух 6, закрепленный на внешнем блоке 3, помогает развести встречные воздушные потоки вентиляторов, препятствует смешиванию воздушных потоков и защищает устройство от механических повреждений.

Таким образом, заявляемое техническое решение позволяет повысить эффективность теплообмена за счет одновременной вентиляции и вытяжки, компактного размещения входящих и исходящих каналов теплообменника, повышая тем самым КПД. За счет использования специально разработанных трансформаторов потоков позволяет развести входящие и исходящие воздушные потоки, а благодаря размещению обоих вентиляторов в части устройства, расположенной с внешней стороны помещения, конструкция позволяет снизить уровень шума.

Преимуществами заявляемого технического решения являются:

1. Повышение шумоизоляционных свойств конструкции;

2. Повышение эффективности теплообмена в процессе рекуперации;

3. Повышение компактности устройства;

4. Расширение ассортимента приточно-вытяжных установок.

Похожие патенты RU2766378C1

название год авторы номер документа
Вентиляционная установка с рекуперацией тепла и энергии 2019
  • Клапишевский Александр Станиславович
  • Цьомик Анатолий Михайлович
RU2727286C1
УСТАНОВКА ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ СБРОСНОГО ТЕПЛА ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ПОМЕЩЕНИЙ ПРИ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ ПРИТОЧНОГО ВОЗДУХА 2006
  • Лебедев Дмитрий Пантелеймонович
  • Шаталов Максим Петрович
RU2326528C2
ВЕНТИЛЯЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ЕГО ЭКСПЛУАТАЦИИ 2015
  • Бекер Кристоф
  • Шроер Фриедхелм
  • Сассманншаусен Юрген
  • Золер Мартин
RU2666456C2
Очистительно-оздоровительная баня 2019
  • Жуков Максим Андреевич
  • Рамунас Рачкаускас Рамунас
RU2726005C1
Регенеративный теплообменник утилизации теплоты и влаги в децентрализованной вентиляционной системе 2023
  • Мезенцев Иван Владимирович
  • Мезенцев Сергей Иванович
  • Аристов Юрий Иванович
  • Гордеева Лариса Геннадьевна
  • Мезенцева Надежда Николаевна
  • Токарев Михаил Михайлович
  • Мезенцев Александр Владимирович
  • Антипин Владимир Андреевич
  • Актершев Сергей Петрович
  • Соловьева Марина Владимировна
  • Черкасова Алина Валерьевна
RU2815319C1
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
ВЕНТИЛЯЦИОННАЯ УСТАНОВКА 2015
  • Клапишевский Александр Станиславович
  • Цьомик Анатолий Михайлович
  • Кищук Виктор Павлович
RU2604584C2
ТЕПЛОАККУМУЛИРУЮЩИЙ ТЕПЛООБМЕННИК ДЛЯ РЕВЕРСИВНЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ В СИСТЕМАХ ВЕНТИЛЯЦИИ 2020
  • Мезенцев Иван Владимирович
  • Мезенцева Надежда Николаевна
  • Мезенцев Сергей Иванович
  • Жуков Владимир Егорович
  • Черкасова Алина Валерьевна
  • Фадеев Кирилл Анатольевич
RU2727106C1
Система кондиционирования приточного воздуха с гибридной линией вытяжки горячего воздуха 2017
  • Воскресенский Владимир Евгеньевич
  • Гримитлин Александр Моисеевич
RU2671909C1
КОНДИЦИОНЕР ПРИТОЧНОГО ВОЗДУХА С БЕЗЖИДКОСТНЫМ РОТОРНЫМ НАГРЕВАНИЕМ И ГИБРИДНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ 2019
  • Воскресенский Владимир Евгеньевич
  • Гримитлин Александр Моисеевич
RU2707241C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 766 378 C1

Реферат патента 2022 года Приточно-вытяжная установка с рекуперацией тепла

Изобретение может быть использовано в энергосберегающих устройствах распределенной приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла. Приточно-вытяжная установка с рекуперацией тепла включает в себя теплообменник (2) с расположенными в нем в шахматном порядке входящими и исходящими каналами и трансформаторы (7) потоков, прилегающие к теплообменнику (2). С обратной стороны трансформаторов (7) потоков прилегают внутренний блок (1), содержащий входящие и исходящие каналы, и внешний блок (3), содержащий входящие каналы. Имеются вентилятор (4) притока, исходящие каналы, вентилятор (5) вытяжки и защитный кожух (6). Трансформаторы (7) потоков выполнены в форме ячеек. С одной стороны каждая ячейка имеет квадратную форму, соответствующую размерам и форме каналов теплообменника (2). С другой стороны ячейка имеет форму более узкого прямоугольника, повернутого относительно квадратных отверстий на 45 градусов. Форма более узкого прямоугольника соответствует размерам и форме каналов внутреннего и внешнего блоков (1) и (3). Технический результат заключается в повышении шумоизоляционных свойств, в повышении эффективности теплообмена в процессе рекуперации и в повышении компактности устройства. 7 ил.

Формула изобретения RU 2 766 378 C1

Приточно-вытяжная установка с рекуперацией тепла, включающая теплообменник с расположенными в нем в шахматном порядке входящими и исходящими каналами, с прилегающими к теплообменнику трансформаторами потоков, с обратной стороны которых прилегают внутренний блок, содержащий входящие и исходящие каналы, и внешний блок, содержащий входящие каналы, вентилятор притока, исходящие каналы, вентилятор вытяжки, защитный кожух, отличающаяся тем, что трансформаторы потоков выполнены в форме ячеек, причем с одной стороны каждая ячейка имеет квадратную форму, соответствующую размерам и форме каналов теплообменника, а с другой стороны имеет форму более узкого прямоугольника, повернутого относительно квадратных отверстий на 45 градусов, и соответствующую размерам и форме каналов внутреннего и внешнего блоков.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2022 года RU2766378C1

CN 108119998 A, 05.06.2018
ПРИБОР ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЬ!ДИСПЕРСИИ ПРИ ИЗМЕРЕНИИ МНОЖЕСТВА ОДНОТИПНЫХ ДЕТАЛЕЙ 0
SU185494A1
МОДУЛЬНЫЙ ТЕПЛОАККУМУЛИРУЮЩИЙ ТЕПЛООБМЕННИК ДЛЯ РЕВЕРСИВНОЙ СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ 2020
  • Мезенцев Иван Владимирович
  • Мезенцева Надежда Николаевна
  • Мезенцев Сергей Иванович
  • Жуков Владимир Егорович
RU2739211C1
Приточно-вытяжное вентиляционное устройство 2017
  • Коновалов Дмитрий Викторович
RU2664961C1
DE 102018105902 A1, 19.09.2019
KR 20060062144 A, 12.06.2006.

RU 2 766 378 C1

Авторы

Вирт Максим Владимирович

Даты

2022-03-15Публикация

2021-06-24Подача