Система вентиляции животноводческих помещений Российский патент 2023 года по МПК F24F7/06 

Изобретение относится к вентиляции животноводческих помещений, в частности к вентиляции с принудительной циркуляцией воздуха.

Известна система вентиляции помещений содержания животных или птиц (Патент РФ на изобретение №2076282 «Система вентиляции помещений содержания животных и птиц», опубликован 27.03.1997), которая включает приточные и вытяжные воздуховоды, теплообменные устройства для утилизации теплого вытяжного воздуха, концевой догреватель. При этом приточные воздуховоды соединены с ламинарными эжекционными воздухораспределителями-увлажнителями, имеющими входной патрубок, соединенный с одним или несколькими вертикально расположенными соплами длиной, равной или меньшей разности высоты от пола до входного патрубка и высоты рабочей зоны жизнедеятельности животных или птиц, и по всей высоте ламинарного эжекционного воздухораспределителя-увлажнителя установлены кассеты, заполненные гигроскопичным материалом, а над верхней кассетой установлено оросительное устройство, соединенное с водопроводным трубопроводом, на котором установлен автоматический вентиль, имеющий связь с датчиком контроля относительной влажности воздуха в зоне жизнедеятельности, а утилизационный теплообменник, соединяющий с помощью вентиляторов вытяжной и приточный воздуховоды, имеющие заборные отверстия, и по сечению этих воздуховодов смонтированы взаимообратные автоматические воздушные клапаны, имеющие импульсную связь с датчиком контроля температуры воздуха в зоне жизнедеятельности животных.

Недостатки известной системы заключаются в сложности конструкции, связанной с наличием датчиков, регулирующей арматуры и других устройств, конструктивные элементы которых трудно обслуживать, а также низкой энергоэффективности, длительном сроке окупаемости себестоимости системы.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является изобретение (Патент СССР на изобретение SU 1670300 А1 «Система вентиляции животноводческих помещений», опубликован 15.08.1991 Бюл. №30), которое относится к системе вентиляции животноводческих помещений со значительными выделениями тепла и влаги. Система содержит приточные и вытяжные воздуховоды, установленные горизонтально друг в друге с зазором с образованием теплообменника и воздуховыпускными отверстиями, дополнительно содержит вытяжную шахту с воздуховыпускным окном, снабженным заслонкой, при этом внутри приточного воздуховода установлен вытяжной воздуховод, края их в месте соединения сопряжены, причем приточный воздуховод снабжен воздухораздающими отверстиями, его свободный торец заглушен, свободный торец вытяжного воздуховода соединен с вытяжной шахтой с воздуховыпускным окном и заслонкой, а вдоль нижней образующей вытяжного воздуховода выполнены влаговыпускные отверстия. Приточный воздуховод соединен с приточным вентилятором, а вытяжной воздуховод с вытяжным вентилятором с воздухозаборными патрубками, под вытяжным воздуховодом установлены по всей длине влагосборные лотки.

С существенными признаками изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: вытяжные и приточные воздуховоды, установленные друг в друге с зазором, образующим теплообменное устройство с влаговыпускными отверстиями.

Недостатками известного технического решения является низкая энергоэффективность системы и неудовлетворительное обеспечение качества микроклимата.

Задача, на решение которой направлена система вентиляции животноводческих помещений, включает повышение энергоэффективности системы и качества микроклимата за счет удаления избыточных вредностей из обслуживаемого помещения, в частности влаги и аммиака, обеспечение нормативных параметров микроклимата за счет введения в систему теплонасосной установки, позволяющей нагревать воздух в холодный период и охлаждать в теплый в соответствии с требованиями санитарных норм животноводческих предприятий.

Решение задачи обеспечивается за счет того, что система вентиляции, включает вытяжные и приточные воздуховоды, установленные друг в друге с зазором и образующие теплообменное устройство.

В предложенном решении теплообменное устройство установлено вертикально, вытяжной воздуховод соосно размещен внутри приточного, в нижней части вытяжной воздуховод оснащен конденсатоотводчиком, а в верхней части связан с вентилятором, при этом входной тангенциальный патрубок вытяжного воздуховода соединен с вытяжным зонтом, а приточный воздуховод имеет входной и выходной патрубки, причем входной патрубок связан с приточным устройством, а выходной патрубок связан с тепловым насосом через его конденсаторный блок, в свою очередь соединенный с воздухораспределителями.

Теплообменное устройство установлено вертикально, что позволяет эффективно собирать влагу, которая образуется на внутренней стенке вытяжного воздуховода, смешивается с аммиаком и периодически удаляется через оснащенный в нижней части вытяжного воздуховода конденсатоотводчик в систему водоотведения.

Вентилятор в верхней части вытяжного воздуховода способствует созданию принудительной тяги удаляемого воздуха.

Входной тангенциальный патрубок направлен на повышение эффективности тепло и массообмена за счет создания внутри воздуховодов центробежных сил, а его соединение с вытяжным зондом обеспечивает локализацию удаляемого воздуха и повышение качества микроклимата.

Приточное устройство позволяет повысить качество микроклимата за счет предварительной подготовки приточного воздуха.

Выходной патрубок, связанный с воздушным тепловым насосом, оснащенным антиобледенительной системой, через его конденсаторный блок, решает задачу повышения энергоэффективности системы, при этом воздухораспределители обеспечивают равномерную подачу приточного воздуха в обслуживаемую зону, что необходимо для повышения качества микроклимата.

Таким образом, совокупность отличительных признаков предлагаемого решения позволит удалять из помещения избытки вредностей, в частности влаги и аммиака, добиться требуемых параметров микроклимата, повысить энергоэффективность системы, обеспечить воздухообмен, соответствующий требованиям санитарных норм животноводческих предприятий.

Изобретение относится к вентиляции животноводческих помещений, в частности к вентиляции с принудительной циркуляцией воздуха.

Сущность изобретения поясняется графическим материалом.

На фиг. 1 показана принципиальная схема системы вентиляции животноводческих помещений.

Система вентиляции животноводческих помещений включает в себя вытяжной 1 и приточный 2 воздуховоды, вертикально установленные друг в друге с зазором, образующие устройство, именуемое далее теплообменное устройство 3 с входным тангенциальным 4 и выходным 5 вытяжными патрубками. Так же включает входной 6 и выходной 7 приточные патрубки, конденсатоотводчик 8, расположенный в нижней части теплообменного устройства. Содержит вытяжной вентилятор 9, вытяжной зонт 10, приточное устройство 11 с регулирующими жалюзи 12, фильтром грубой очистки 13 и механическим вентилятором 14. Тепловой насос состоит из внутреннего (конденсаторного) блока 15, наружного (испарительного) блока 16, компрессора 17, трехходового вентиля 18, терморегулирующего вентиля (дроссельного устройства) 19, запорной арматуры 20 и антиобледенительного устройства 21. Система включает также воздухораспределители 22 и запорные клапаны 23.

Вытяжной воздуховод 1 находится внутри приточного воздуховода 2 по типу «Труба в трубе», образующее теплообменное устройство 3, которое через патрубок 5 соединен с механическим побудителем тяги 9. Удаляемый воздух через вытяжной зонт 10 поступает в вытяжной воздуховод 1 через входной патрубок 4 круглого поперечного сечения, тангенциально присоединенного к теплообменному устройству 3. Наружный приточный воздух подается вентилятором 14 через вентиляционную решетку 12 и фильтр 13 в приточный воздуховод 2 через входной патрубок 6. При этом на внутренней поверхности вытяжного воздуховода происходит конденсация водяных паров. Образовавшийся конденсат стекает по стенкам вытяжного воздуховода 1 в конденсатоотводчик 8, установленный в нижней части теплообменного устройства 3.

Система включает в себя воздушный тепловой насос, состоящий из внутреннего блока 15 и наружного блока 16, с целью подготовки приточного воздуха в холодный период для обеспечения требуемых параметров микроклимата в зоне содержания животных. При этом наружный (испарительный) блок теплового насоса имеет антиобледенительное устройство 21, оснащен компрессором 17, запорной арматурой 20, терморегулирующим вентилем (дроссельным устройством) 19, трехходовым вентилем 18, что обеспечивает работу теплового насоса в режиме охлаждения приточного воздуха в теплый период.

Работает система следующим образом.

В холодный и переходный периоды года холодный наружный воздух, подается приточным вентилятором 14 через вентиляционную решетку 12 и фильтр 13, в приточный воздуховод 2 через входной патрубок 6 и поступает в теплообменное устройство 3. В теплообменном устройстве 3 приточный воздух нагревается за счет теплопередачи от удаляемого вытяжного воздуха и поступает через выпускной патрубок 7 в конденсаторный блок теплового насоса 15 для дальнейшей его подготовки в холодный период с целью обеспечения требуемых параметров микроклимата и подается в помещение через воздухораспределители 22.

Вытяжной воздух удаляется из помещения зонтом 10, отводится через тангенциальный патрубок 4 в теплообменное устройство 3, где удаляемый воздух охлаждается, а на стенках вытяжного воздуховода 1 образуется конденсат с улавливанием паров аммиака. За счёт тангенциального ввода через патрубок 4 обеспечивается воздействие центробежных и инерционных сил, что способствует интенсификации тепло-массообменных процессов, образованию на стенках конденсата смешенного с парами аммиака, который в свою очередь собирается в нижней части теплообменного устройства 3 и удаляется через конденсатоотводчик 8 в систему водоотведения.

Испарительный блок 16 воздушного теплового насоса, установленный вне помещения, например на крыше, снабжен антиобледенительной системой 21, позволяющий работать при отрицательных температурах. Наиболее предпочтительна антиобледенительная система MOVEBIT с магнитострикционными излучателями для предотвращения и удаления наледи на теплообменнике испарительного блока 16. Кроме того тепловой насос оснащен запорной арматурой 20 и трехходовым вентилем 18 для его перевода на летний или зимний режим работы.

В теплый период года наружный воздух подается приточным вентилятором 14, через вентиляционную решетку 12 и фильтр 13 во внутренний блок 15 теплового насоса за счет переключения запорных клапанов 23. При этом тепловой насос переводится на летний режим трехходовым вентилем 18 и запорной арматурой 20. Приточный воздух охлаждается во внутреннем блоке 15 и через воздухораспределительные устройства 22 поступает в помещение.

Вытяжной воздух удаляется из помещения вентилятором 9 по вытяжному воздуховоду 1 и отводится в атмосферу.

Предложенная система вентиляции, включающая теплонасосную установку, позволяет повысить энергоэффективность системы, обеспечить создание и регулирование требуемых параметров микроклимата в рабочей зоне помещений в соответствии с требованиями санитарных норм животноводческих предприятий.

Изобретение относится к вентиляции животноводческих помещений, в частности к вентиляции с принудительной циркуляцией воздуха. Задача, на решение которой направлена система вентиляции животноводческих помещений, включает повышение энергоэффективности системы и качества микроклимата за счет удаления избыточных вредностей из обслуживаемого помещения, в частности влаги и аммиака, обеспечение нормативных параметров микроклимата за счет введения в систему теплонасосной установки, позволяющей нагревать воздух в холодный период и охлаждать в теплый в соответствии с требованиями санитарных норм животноводческих предприятий. Решение задачи обеспечивается за счет того, что система вентиляции, включает вытяжные и приточные воздуховоды, установленные друг в друге с зазором и образующие теплообменное устройство. В предложенном решении теплообменное устройство установлено вертикально, вытяжной воздуховод соосно размещен внутри приточного, в нижней части вытяжной воздуховод оснащен конденсатоотводчиком, а в верхней части связан с вентилятором, при этом входной тангенциальный патрубок вытяжного воздуховода соединен с вытяжным зонтом, а приточный воздуховод имеет входной и выходной патрубки, причем входной патрубок связан с приточным устройством, а выходной патрубок связан с тепловым насосом через его конденсаторный блок, в свою очередь, соединенный с воздухораспределителями 22. 1 ил.

Система вентиляции животноводческих помещений, включающая вытяжные и приточные воздуховоды, установленные друг в друге с зазором, образующие теплообменное устройство с влаговыпускными отверстиями, отличающаяся тем, что теплообменное устройство установлено вертикально, вытяжной воздуховод соосно размещен внутри приточного, в нижней части вытяжной воздуховод оснащен конденсатоотводчиком, а в верхней части связан с вентилятором, при этом входной тангенциальный патрубок вытяжного воздуховода соединен с вытяжным зонтом, а приточный воздуховод имеет входной и выходной патрубки, причем входной патрубок связан с приточным устройством, а выходной патрубок связан с воздушным тепловым насосом, оснащенным антиобледенительной системой, через его конденсаторный блок, который, в свою очередь, соединен с воздухораспределителями.