ПРИТОЧНО-РЕЦИРКУЛЯЦИОННАЯ УСТАНОВКА И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЕЙ Российский патент 2024 года по МПК F24F7/00 

Описание патента на изобретение RU2818723C1

Область техники

[0001] Настоящее изобретение относится к системам управления как комнатных приточно-рециркуляционных установок, так и приточно-рециркуляционных установок, являющихся частями систем вентиляции, обеспечивающих подачу свежего воздуха в помещение и рециркуляцию комнатного воздуха.

Уровень техники

[0002] С целью очищения и/или изменения температуры воздуха в закрытых офисных и жилых помещениях зачастую ставят различную климатическую технику такую, как очистители воздуха, воздушные клапаны, кондиционеры и т.д. Каждое из этих устройств обладает своим рядом функций. Например, кондиционеры обеспечивают циркуляцию воздуха в помещении и охлаждают или подогревают его, очистители воздуха очищают рециркуляционный воздух, а воздушные клапаны подают свежий воздух с улицы в помещение. Комнатные приточно-рециркуляционные установки обладают возможностью как подавать приточный свежий воздух с улицы в помещение, очищая и подогревая его, так и очищать рециркуляционный воздух в помещении. Однако, зачастую существующие приточно-рециркуляционные установки работают по определенному строгому заранее встроенному алгоритму, не адаптируемому под внешние условия автоматически. Такие установки являются ненадежными. Так, если пользователь не выключил установку в условиях низкой температуры приточного воздуха внутри установки на ее компонентах может образоваться наледь, способная вывести установку из строя. Если же установка оснащена нагревательным элементом, то отсутствие адаптивного его переключения (включения, выключения и изменения мощности) приводит к повышенной затрате электроэнергии на эксплуатацию приточно-рециркуляционной установки.

[0003] Из уровня техники известно техническое решение, раскрытое в патенте № RU 140092 U1 (опубл.: 27.04.2014 г.; МПК: F24F 7/007). Полезная модель относится к климатическому оборудованию, в отдельности к приточно-вытяжным установкам и может быть использована для установки в помещениях бытового и специального назначения. Приточно-вытяжная установка позволяет реализовать режимы пассивного притока, активного притока, вытяжки, рекуперации, ночной режим и режим контроля влажности. Приточно-вытяжная установка содержит вентиляционный канал, вентиляторный блок, внешнюю решетку. Вентиляционный канал соединяет помещение с наружной средой. Вентиляторный блок содержит электрический осевой реверсивный вентилятор, жалюзи с электроприводом и блок управления. Приточно-вытяжная установка содержит датчик влажности, для обеспечения заданных параметров влажности в помещении и датчик света, для работы установки на разных скоростях в зависимости от освещения в помещении.

[0004] В аналоге установка поддерживает режимы «пассивного притока», «активного притока», «вытяжки», «рекуперации», «ночной» режим и режим «контроля влажности». Однако, установка не поддерживает режим контроля температуры, что является особенно важным в период холодной погоды. Отсутствие такого режима влечет за собой невозможность гарантировать комфортную температуру воздуха в помещении, а также потенциальное обмерзание внутренних компонент установки. Более того, в аналоге отсутствует также и нагревательный элемент, ввиду чего ранее перечисленные недостатки могут только усиливаться. Еще одним недостатком является то, что в аналоге датчик измеряет лишь параметры воздуха внутри помещения, на основании показаний которого корректируют скорость работы вентилятора. Это приводит к тому, что скорость работы вентилятора может быть изменена только в тот момент, когда параметр установился в определенной точке помещения и этот параметр отличается от желаемого пользователем параметра. При этом процесс полного смешения приточного воздуха и воздуха в помещении может занимать достаточно длительное время. Таким образом, воздух может иметь желаемый параметр воздуха только вблизи установки. Также стоит упомянуть, что в описанном техническом решении в качестве заслонки используют ламели, управляемые электродвигателем. Такие ламели негерметично перекрывают приточный канал, ввиду чего холодный приточный воздух может проникать в помещение даже при включении рециркуляционного режима. Помимо этого, система управления приточно-рециркуляционной установки не предусматривает возможность восстановления последнего режима работы до выключения устройства или до прекращения подачи на него питания.

[0005] Также из уровня техники известен способ работы приточно-вытяжной вентиляционной установки по патенту № RU 2652539 C2 (опубл. 26.04.2018 г.; МПК: F24F 7/00). Изобретение предназначено для применения в устройствах вентиляции и кондиционирования воздуха на объектах промышленного, жилого и общественно-административного назначения для осуществления приточно-вытяжной вентиляции небольших помещений при ограниченном пространстве для монтажа. Способ работы приточно-вытяжной вентиляционной установки, которая состоит из корпуса, одного приточного и одного вытяжного вентилятора, заслонки с электроприводом и блока управления, при этом в корпусе имеются приточный и вытяжной каналы для приточного воздуха и вытяжного воздуха к соответствующим зонам входа воздуха в установку и выхода воздуха из установки. При помощи датчиков, распределенных по внутренней поверхности установки, и блока управления осуществляют контроль и/или работу установки, при этом установка работает в режиме «притока» и режиме «вытяжки»; в режиме «притока» подача воздуха осуществляется с помощью приточного вентилятора, когда вытяжной вентилятор отключен и вытяжной канал перекрыт заслонкой, а в режиме «вытяжка» приточный вентилятор выключен, приточный канал перекрыт заслонкой и вытяжка воздуха осуществляется при помощи вытяжного вентилятора, при этом контроль уровня параметра в помещении, заданного блоком управления, осуществляется при помощи датчика при работе установки в режиме «вытяжки», а перевод устройства из режима «вытяжка» в режим «притока» осуществляется автоматически при понижении уровня параметра ниже установленного блоком управления. Это позволяет автоматизировать процесс вентиляции.

[0006] В аналоге установка может работать только в режиме «приток» и «вытяжка». Таким образом, отсутствует рециркуляция воздуха в помещении и, как следствие, не может быть гарантирована чистота воздуха в помещении. Также ввиду этого невозможно создать теплообмен между приточным и вытяжным воздухом. При этом в аналоге также отсутствует нагревательный элемент, ввиду чего в условиях низких температур приточного воздуха, приточный воздух не будет подаваться в помещение совсем. Как следствие, в помещении будет нарастать концентрация углекислого газа. Помимо этого, в аналоге отсутствует возможность восстановления последнего режима работы до выключения устройства или до прекращения подачи на него питания.

[0007] Также известно техническое решение, описанное в патенте № US 6796896 B2 (опубл. 28.09.2004 г.; МПК: F24F 7/06). Блок управления микроклиматом и использующие его системы обработки воздуха, которые объединяют в едином корпусе оборудование и связанные с ним функции для обработки воздуха и обеспечения защиты людей и/или оборудования в помещении от переносимых по воздуху химических, биологических или радиологических (CBR) агентов.

[0008] В аналоге воздух может подогреваться для испарения различных летучих и распыляемых по воздуху отравляющих веществ. При этом воздух нагревают до температуры кипения этих вредоносных веществ. Важно при этом отметить, что, например, температура кипения летучих органических соединений лежит в диапазоне от 50 до 260°С. Таким образом, для подогрева воздуха до таких температур (особенно, зимой) требуется применения нагревательного элемента крайне высокой мощности. При этом, в установке также отсутствует и теплообменник, ввиду чего мощности от нагревательного элемента требуется еще больше, что значительно увеличивает затраты на электроэнергию. Более того, подогрев воздуха до температуры в диапазоне от 50 до 260°С, создает крайне некомфортную температуру в помещении. Таким образом, воздух необходимо будет дополнительно охлаждать, что еще больше увеличивает затраты как электроэнергии, так и других ресурсов, затрачиваемых на эксплуатацию установки. Помимо этого, в аналоге отсутствует возможность восстановления последнего режима работы до выключения устройства или до прекращения подачи на него питания.

[0009] Еще одним известным техническим решением является вентиляционное устройство по патенту № SE 543165 C2 (опубл. 20.10.2020 г.; МПК: F24F 12/00; F24F 1/00; F24F 3/16). Вентиляционное устройство содержит первый впускной патрубок для рециркулирующего внутреннего воздуха, второй впускной патрубок для наружного воздуха, который обменивается теплом с выходящим из помещения воздухом, выходной патрубок для смешанного воздуха, смесительный камеру и рециркуляционный вентилятор. Первый впускной патрубок и второй впускной патрубок расположены в смесительной камере, а вентиляционное устройство дополнительно содержит вторую камеру, которая поточно соединена (flow-connected) с указанной смесительной камерой. По меньшей мере один префильтр расположен на первом входе и по меньшей мере один фильтр расположен между смесительной камерой и второй камерой. Выход расположен во второй камере, а система вентиляции содержит блок FTX, который соединен со вторым входом для поступающего наружного воздуха вентиляционного устройства.

[0010] В аналоге может закрываться заслонка, расположенная вблизи отверстия для подачи рециркуляционного воздуха, перекрывая тем самым подачу рециркуляционного воздуха в установку. На время закрытия этой заслонки не может обеспечиваться чистота воздуха в помещении. Помимо этого, в аналоге отсутствует возможность восстановления последнего режима работы до выключения устройства или до прекращения подачи на него питания.

Сущность изобретения

[0011] Задачей настоящего изобретения является создание и разработка системы и способа управления приточно-рециркуляционной установкой, обеспечивающие повышение срока эксплуатации приточно-рециркуляционной установки за счет адаптивной смены режимов работы приточно-рециркуляционной установки в зависимости от внешних условий, а также уменьшение потребления электроэнергии при подогреве воздуха.

[0012] Данная задача решается заявляемым изобретением за счет достижения таких технических результатов, как повышение срока эксплуатации приточно-рециркуляционной установки за счет адаптивной смены режимов работы приточно-рециркуляционной установки в зависимости от внешних условий и уменьшение потребления электроэнергии при подогреве воздуха. Заявленный технический результат достигается в том числе, но не ограничиваясь, благодаря:

• возможности восстановления последнего режима работа до выключения устройства или до прекращения подачи питания;

• автоматическому поддержанию комфортной температуры при меняющихся внешних условиях;

• возможности выключения нагревателя в режиме «приток-рециркуляция» с сохранением комфортной температуры в помещении;

• отогреве теплообменника лишь посредством рециркуляционного воздуха.

[0013] Более полно, технический результат достигается системой управления приточно-рециркуляционной установкой с теплообменником, включающей по крайней мере два датчика температуры, один из которых размещен в области отверстия для забора приточного воздуха приточно-рециркуляционной установки, а другой размещен после вентилятора указанной установки, и по крайней мере одну электронную плату, которая подключена к датчикам температуры, вентилятору и нагревательному элементу указанной установки и сконфигурирована с возможностью: опроса датчиков температуры, обработки показаний датчиков температуры и изменения параметров работы приточно-рециркуляционной установки.

[0014] Датчики температуры необходимы для измерения внешних условий, под которые необходимо адаптировать режим работы приточно-рециркуляционной установки. Описанное их размещение позволяет определять температуру приточного воздуха (воздуха с улицы), а также температуру воздуха, подаваемого в помещение после обработки. Электронная плата необходима для интерпретации показаний датчиков температуры, т.е. для их обработки и последующего принятия решения на основании показаний датчиков воздуха об изменении параметров работы приточно-рециркуляционной установки. С этой целью электронная плата подключена к датчикам температуры, а также к нагревательному элементу и вентилятору приточно-рециркуляционной установки. При этом система управления предназначена для управления приточно-рециркуляционными установками, включающими теплообменник, т.к. именно с такими установками в сочетании с настоящей системой управления возможно снизить потребление электроэнергии при подогреве приточного воздуха.

[0015] Приточно-рециркуляционная установка может дополнительно включать заслонку, которой оснащено отверстие для забора приточного воздуха, а электронная плата при этом может быть дополнительно подключена к заслонке и сконфигурирована с возможностью открытия и закрытия заслонки. Также при этом электронная плата может быть дополнительно сконфигурирована с возможностью изменения режима работы приточно-рециркуляционной установки. Это позволяет переводить приточно-рециркуляционную установку в разные режимы работы вручную или в зависимости от показаний датчиков температуры. В частности, становится возможным устанавливать следующие режимы работы: «рециркуляция» и «приток и рециркуляция».

[0016] Электронная плата может включать память, сконфигурированную с возможностью сохранения и хранения параметров работы приточно-рециркуляционной установки. Причем, сохраняемые и хранимые параметры работы могут включать по крайней мере одно из следующего: скорость работы вентилятора, мощность работы нагревательного элемента, положение заслонки. Причем, электронная плата также может быть дополнительно сконфигурирована с возможностью сохранения измененного параметра при изменении по крайней мере одного из хранимых параметров, т.е. сохранение может осуществляться автоматически. Помимо этого, электронная плата может быть дополнительно сконфигурирована с возможностью установления параметров, хранимых в памяти электронной платы, после включения приточно-рециркуляционной установки. Таким образом, становится возможным автоматически восстанавливать тот режим работы приточно-рециркуляционной установки, который был установлен до ее выключения.

[0017] Также электронная плата может быть дополнительно сконфигурирована с возможностью изменения параметров работы приточно-рециркуляционной установки при изменении показаний по крайней мере одного из датчиков температуры. Так изменение режима работы может осуществляться электронной платой автоматически. В частности, электронная плата может быть сконфигурирована с возможностью закрытия заслонки в случае, если температура смешанного воздуха, измеренная датчиком температуры, расположенным вблизи отверстия для вывода воздуха, ниже 5°C, а нагревательный элемент выключен. Это позволяет корректировать работу нагревательного элемента в процессе эксплуатации установки.

[0018] Также технический результат достигается способом управления приточно-рециркуляционной установкой. Согласно способу, сначала вводят приточный воздух через отверстие для забора приточного воздуха и рециркуляционный воздух через отверстие для забора рециркуляционного воздуха. Затем измеряют температуру приточного воздуха. После этого проводят приточный и рециркуляционный воздух через теплообменник. Далее приточный и рециркуляционный воздух смешивают и измеряют температуру смешанного воздуха. Затем смешанный воздух выводят через отверстие для вывода воздуха, после чего опрашивают датчики температуры о показаниях датчиков температуры при помощи электронной платы. Далее показания датчиков температуры обрабатывают и принимают решение об изменении параметров работы приточно-рециркуляционной установки при помощи электронной платы.

[0019] Этап ввода приточного воздуха необходим для подачи свежего воздуха (с низким содержанием углекислого газа) в помещение. Этапы ввода рециркуляционного воздуха в сочетании с теплообменом потоков воздуха необходимы для подогрева приточного воздуха за счет теплообмена с теплым рециркуляционным воздухом, а также позволяет снижать затраты электроэнергии на подогрев приточного воздуха. Также важно то, что теплообмен между потоками воздуха производят до смешения потоков. Это обеспечивает повышенную скорость теплообмена между двумя потоками, что, в свою очередь, позволяет поддерживать высокую производительность [м3/ч] установки по приточному воздуху, поддерживая ее одного порядка с производительностью устройства по рециркуляционному воздуху. Этапы измерения температуры приточного и смешанного воздуха необходимы для измерения внешних условий, под которые необходимо адаптировать режим работы приточно-рециркуляционной установки. Опрос датчиков температуры электронной платой необходим для сбора данных о внешних условиях. Обработка показаний датчиков необходима для интерпретации показаний датчиков температуры с целью последующего принятия решения на основании показаний датчиков воздуха об изменении параметров работы приточно-рециркуляционной установки. Само же изменение параметров приточно-рециркуляционной установки необходимо для повышения ее надежности, в том числе благодаря увеличению срока ее эксплуатации, благодаря адаптивной смене режимов работы приточно-рециркуляционной установки в зависимости от внешних условий.

[0020] Перед вводом воздуха в приточно-рециркуляционную установку могут изменять режим работы приточно-рециркуляционной установки. В частности, на этапе изменения режима работы приточно-рециркуляционной установки могут открывать или закрывать заслонку. Так, становится возможным устанавливать следующие режимы работы: «рециркуляция» и «приток и рециркуляция».

[0021] Также на этапе изменения режима работы могут изменять параметры работы приточно-рециркуляционной установки, а именно изменять по крайней мере одно из следующего: скорость работы вентилятора, мощность работы нагревательного элемента, положение заслонки.

[0022] Также при изменении по крайней мере одного параметра работы приточно-рециркуляционной установки измененный параметр могут сохранять в памяти электронной платы. При этом, при включении приточно-рециркуляционной установки устанавливают сохраненные параметры, а именно: устанавливают на вентилятор сохраненную скорость работы; устанавливают на нагревательный элемент сохраненную мощность; устанавливают заслонку в сохраненное положение. Таким образом, становится возможным автоматически восстанавливать тот режим работы приточно-рециркуляционной установки, который был установлен до ее выключения.

[0023] При температуре смешанного воздуха ниже 5°C могут закрывать заслонку, а через 15-30 минут открывать заслонку при помощи электронной платы. Также при температуре приточного воздуха ниже -30°С могут закрывать заслонку, а через 20-40 минут открывать заслонку при помощи электронной платы. Это позволяет избежать обмерзания теплообменника приточно-рециркуляционной установки, а также иных внутренних элементов. Помимо этого, это позволяет восстановить комфортную температуру воздуха в помещении.

[0024] При температуре приточного воздуха -30°С и выше, температуре смешанного воздуха ниже 10°С и включенном нагревательном элементе могут выключать нагревательный элемент, закрывать заслонку на 20-40 минут и открывать заслонку. Это позволяет не только избежать обмерзание внутренних элементов, но и снизить затраты электроэнергии на подогрев приточного воздуха.

[0025] При температуре приточного воздуха -30°С и выше, температуре смешанного воздуха ниже 10°С и выключенном нагревательном элементе могут включать нагревательный элемент для восстановления комфортной температуры воздуха внутри помещения.

[0026] При температуре приточного воздуха -30°С и выше, температуре смешанного воздуха 10°С и выше и включенном нагревательном элементе могут выключать нагревательный элемент для обеспечения снижения затрат электроэнергии на подогрев приточного воздуха.

Описание чертежей

[0027] Объект притязаний по настоящей заявке описан по пунктам и чётко заявлен в формуле изобретения. Упомянутые выше задачи, признаки и преимущества изобретения очевидны из нижеследующего подробного описания, в сочетании с прилагаемыми чертежами, на которых показано:

[0028] На Фиг. 1 представлен схематичный вид системы управления приточно-рециркуляционной установки согласно настоящему изобретению.

[0029] На Фиг. 2 представлен схематичный вид воздушных потоков внутри приточно-рециркуляционной установки в режиме приток и рециркуляция согласно настоящему изобретению.

[0030] На Фиг. 3 представлена блок-схема, иллюстрирующая процесс обработки показаний датчиков температуры и изменения параметров работы приточно-рециркуляционной установки, согласно настоящему изобретению.

[0031] На Фиг. 4 представлена схема воздушных потоков во внутреннем блоке во время эксплуатации приточно-рециркуляционной установки согласно настоящему изобретению (вид спереди).

[0032] На Фиг. 5 представлена блок-схема, иллюстрирующая процесс обработки показаний датчиков температуры и изменения параметров работы приточно-рециркуляционной установки с дополнительными условиями, согласно настоящему изобретению.

[0033] На Фиг. 6 представлена блок-схема, иллюстрирующая процесс обработки показаний датчиков температуры и изменения параметров работы приточно-рециркуляционной установки в экономичном режиме работы приточно-рециркуляционной установки, согласно настоящему изобретению.

[0034] На Фиг. 7 представлена блок-схема, иллюстрирующая способ управления приточно-рециркуляционной установкой, согласно настоящему изобретению.

[0035] Данные фигуры поясняются следующими позициями:

Позиция 1 - система управления;

Позиция 2 - приточно-рециркуляционная установка;

Позиция 21 - отверстие для забора приточного воздуха;

Позиция 22 - теплообменник;

Позиция 3 - датчик температуры, размещенный в области отверстия для забора приточного воздуха;

Позиция 4 - датчик температуры, размещенный после вентилятора;

Позиция 5 - вентилятор;

Позиция 6 - электронная плата;

Позиция 7 - нагревательный элемент.

Подробное описание изобретения

[0036] В приведенном ниже подробном описании реализации изобретения приведены многочисленные детали реализации, призванные обеспечить отчетливое понимание настоящего изобретения. Однако, квалифицированному в предметной области специалисту, очевидно, каким образом можно использовать настоящее изобретение, как с данными деталями реализации, так и без них. В других случаях хорошо известные методы, процедуры и компоненты не описаны подробно, чтобы не затруднять излишне понимание особенностей настоящего изобретения.

[0037] Кроме того, из приведенного изложения ясно, что изобретение не ограничивается приведенной реализацией. Многочисленные возможные модификации, изменения, вариации и замены, сохраняющие суть и форму настоящего изобретения, очевидны для квалифицированных в предметной области специалистов.

[0038] На Фиг. 1 представлен схематичный вид системы управления 1 приточно-рециркуляционной установкой (далее - ПРУ) 2 в упрощенном схематичном виде. Система управления 1 включает по крайней мере два датчика температуры (3, 4). Причем один из датчиков (первый датчик 3) размещен в области отверстия для забора приточного воздуха 21 ПРУ 2, а другой (второй датчик 4) - после вентилятора 5 ПРУ 2. Также система управления 1 включает по крайней мере одну электронную плату 6, которая подключена к датчикам температуры (3, 4), вентилятору 5 и нагревательному элементу 7 указанной установки 2. При этом плата 6 сконфигурирована с возможностью: опроса датчиков температуры (3, 4); обработки показаний датчиков температуры (3, 4); и изменения параметров работы ПРУ 2. Причем указанная ПРУ 2 также включает теплообменник 22.

[0039] Система управления 1 ПРУ 2, показанная на Фиг. 1, работает следующим образом. При вводе приточного воздуха через отверстие для забора приточного воздуха 21 измеряют его температуру при помощи датчика температуры 3. После смешения приточного и рециркуляционного воздуха измеряют температуру смешанного воздуха при помощи датчика температуры 4. После этого при помощи электронной платы 6 опрашивают датчики температуры (3, 4). Полученный показания обрабатывают при помощи электронной платы 6, а затем с ее же помощью изменяют параметры работы ПРУ 2 на основании показаний.

[0040] Датчики температуры (3, 4) в рамках настоящей системы управления предназначены для измерения температуры воздуха, в том числе приточного воздуха и смешанного. Ввиду этого первый датчик температуры 3 размещен в области отверстия для забора приточного воздуха 21, а второй датчик 4 - после вентилятора 5. Важно при этом, чтобы температура приточного воздуха измерялась отдельно до его подогрева. Для этого датчик 3 и размещен в области отверстия для забора приточного воздуха 21. Это связано с тем, что при слишком низких температурах приточного воздуха, например, 5°C и ниже, ввод приточного воздуха в ПРУ 2 может вызвать обледенение внутренних компонент ПРУ 2, что в дальнейшем может привести к ее поломке. Температуру смешанного воздуха, в свою очередь, необходимо измерять для того, чтобы на основании измерений также осуществлять управление работой установки 2. В частности, если температура смешанного воздуха слишком высокая, то могут выключать нагревательный элемент 7 или снижать мощность его 7 работы. Если же температура смешанного воздуха слишком низкая, то могут включать нагревательный элемент 7, или повышать мощность нагревательного элемента 7, или уменьшать производительность вентилятора 5, а также осуществлять иные опции управления, позволяющие повысить температуру смешанного воздуха. Это позволяет создавать комфортную температуру в помещении, где под комфортной температурой подразумевается 10-15°C. Таким образом, оба датчика температуры (3, 4) необходимы для того, чтобы на основании их показаний осуществлять управление компонентами ПРУ 2, в частности компонентами системы управления 1 ПРУ 2, в целях обеспечения надежности работы ПРУ 2, а также для обеспечения комфортной температуры в помещении.

[0041] Нагревательный элемент 7 предназначен для подогрева приточного воздуха. Это особенно важно при отрицательных температурах наружного (приточного) воздуха. Таким образом, при отрицательных температурах могут сначала подогревать приточный воздух, а затем проводить его в теплообменник 22 для теплообмена с рециркуляционным воздухом. Благодаря сочетанию теплообменника 22 и нагревательного элемента 7 возможна экономия электроэнергии, требуемой на подогрев притока. Т.к. приточный воздух в последствии получит тепло от рециркуляционного воздуха, нагревательный элемент 7 не должен нагревать приточный воздух до комнатной температуры, что значительно снижает затраты электроэнергии, а также требования к нагревательному элементу 7. Также важно отметить, что управление нагревательным элементом 7 производится при помощи электронной платы 6 на основании показаний датчиков температуры (3, 4).

[0042] В качестве нагревательного элемента 7 может использоваться электрический нагреватель, в частности, PTC-нагреватель. Они обладают наиболее высокой удельной мощностью, энергоэффективностью, а также в них отсутствуют компоненты, увеличивающие вероятность перебоев в работе, такие как термостаты и др., что значительно увеличивает степень надёжности PTC-нагревателей. Помимо этого, PTC-нагреватели не сушат подогреваемый воздух, в отличии от электрокалориферов. При этом нагревательный элемент 7 может быть дополнительно оснащен элементами защиты от перегрева, например, биметаллическими размыкателями и/или термоплавкими предохранителями.

[0043] Важно отметить, что ПРУ 2, оснащенная настоящей системой управления 1, может эффективно функционировать также и с выключенным нагревательным элементом 7 (или без него) если температура приточного воздуха такая, что после теплообмена и смешения с рециркуляционным воздухом, температура смешанного воздуха не ниже 10°С.

[0044] Теплообменник 22, хотя и не является частью системы управления 1, оказывает влияние на достигаемый системой управления 1 технический результат. В частности, благодаря наличию теплообменника 22 в ПРУ 2 становится возможным выключать нагревательный элемент 7 даже при пониженной температуре приточного воздуха, что позволяет снизить потребляемую ПРУ 2 электроэнергию. Это связано с тем, что комфортная температура смешанного воздуха, подаваемого в помещение, может достигаться не только за счет подогрева приточного воздуха, но и благодаря его теплообмену с рециркуляционным воздухом (например, когда температура приточного воздуха 10°C и выше).

[0045] В целом, теплообменник 22 необходим для организации теплообмена между приточным и рециркуляционным воздухом перед их попаданием в помещение. Воздухо-воздушные теплообменники 22 предназначены для передачи от одного газообразного вещества к другому, так что второй может нагреваться или охлаждаться. Они обычно сделаны либо из теплопроводящих пластин, либо из теплопроводящих трубок. Рекуператоры (теплообменники 22) осуществляют теплообмен воздух-воздух, используя параллельный, противоточный или перекрестно-точный теплообмен между входящим и выходящим потоками воздуха. В качестве теплообменника 22 ПРУ 2, в которой реализуется настоящая система управления 1, предпочтительно выбирать теплообменник 22, в котором потоки воздуха разделяются и не смешиваются, т.к. это обеспечивает наиболее эффективный теплообмен, а также позволяет избежать возникновения турбулентностей в воздушном потоке, когда отверстия для забора приточного 21 и рециркуляционного воздуха расположены на разных стенках корпуса ПРУ 2.

[0046] В частности, в качестве теплообменника 22 может использоваться перекрестно-точный теплообменник, т.е. теплообменник 22, в котором приточный и рециркуляционный воздух движутся перпендикулярно по отношению друг к другу (угол, α, между потоками также может быть и 0° < α < 180°, т.е. векторы движения потоков не параллельны). Перекрестно-точные теплообменники 22 обычно состоят из тонкой панели, изготовленной из, например, алюминия или бумаги. Эти панели используются для обмена тепловой энергией или теплом. Также конструктивно перекрестно-точный теплообменник может представлять из себя кожухотрубный теплообменник. Преимуществом перекрестно-точных теплообменников 22, по сравнению с противоточными и параллельноточными теплообменниками, является то, что они требуют меньшей площади для организации теплообменника между потоками, ввиду чего приточно-рециркуляционная установка может быть выполнена компактной. В частности, может использоваться энтальпийный перекрестно-точный теплообменник 22.

[0047] Электронная плата 6 (или печатная плата) является основным вычислительным компонентом системы управления 1. Электронная плата 6 может включать по крайней мере микроконтроллер, сочетающий в себе функции процессора, устройства ввода-вывода, а также оперативную память и/или постоянное запоминающее устройство. В альтернативном варианте вместо микроконтроллера может использоваться микропроцессор в сочетании с отдельными (пространственно-разнесенными) на электронной плате 6 компонентами, отвечающими за память и ввод/вывод.

[0048] Устройства ввода на электронной плате 6 необходимы, в частности, для опроса датчиков температуры (3, 4). Так, становится возможным собирать показания датчиков температуры (3, 4) для последующей их обработки и принятия решения об изменении параметров работы ПРУ 2.

[0049] Обработка показаний датчиков температуры (3, 4) осуществляется микроконтроллером или микропроцессором электронной платы 6. Важно отметить, что в случае применения аналоговых датчиков температуры (3, 4) (в которых не предусмотрено аналого-цифровое преобразование данных), их показания будет необходимо дополнительно преобразовать в цифровые данные для последующей обработки. Для этих целей может использоваться аналого-цифровой преобразователь (на Фигурах не показан), который может являться частью электронной платы 6. В альтернативном варианте могут использоваться датчики температуры (3, 4), включающие внутренний аналого-цифровой преобразователь. В таком случае, электронная плата 6 может не включать такового. Этот процесс также можно считать обработкой показаний датчиков температуры (3, 4). Система управления может включать и иные электронные платы с другими функциями, например, может быть отдельная плата контроля электропитания.

[0050] Помимо этого, под обработкой показаний датчиков температуры (3, 4) понимается также принятие решения об изменении параметров работы ПРУ 2 микропроцессором электронной платы 6 на основании показаний датчиков (3, 4). Так в процессоре (микропроцессоре или микроконтроллере) должен содержаться определенный алгоритм, который принимает в качестве входных данных показания датчиков (3, 4) и формирует на их основании инструкцию для иных компонент ПРУ 2. Помимо показаний датчиков (3, 4) для формирования инструкций могут дополнительно собирать в качестве входных данных текущие параметры работы ПРУ 2.

[0051] Изменение параметров работы ПРУ 2 подразумевает под собой установка на компоненты ПРУ 2 параметров работы, содержащихся в инструкции, сформированной процессором электронной платы 6. В частности, могут включать или выключать нагревательный элемент 7, изменять его мощность работы, изменять скорость вращения вентилятора 5 и т.д.

[0052] В условии отсутствия заслонок в ПРУ 2 с помощью системы управления 1 может регулироваться лишь приточно-рециркуляционный режим работы установки (далее - П-Р режим). В данном режиме в ПРУ 2 через отверстия для забора воздуха вводят как приточный, так и рециркуляционный воздух одновременно. Схематичный вид воздушных потоков в этом режиме работы показан на Фиг. 2, где пунктирной линией обозначен поток рециркуляционного воздуха, штрихпунктирной - приточного воздуха, а штрих-двойной пунктирной линией - смешанного воздуха. Как показано на Фиг. 3, при показаниях датчика температуры 3 -30°C и выше, показаниях датчика температуры 4 ниже 10°C и выключенном нагревательном элементе, могут формировать инструкции на включение нагревательного элемента 7. Если же нагревательный элемент 7 был включен, то могут также увеличить мощность работы нагревательного элемента 7, однако это является лишь дополнительным вариантом. Также, как показано на Фиг. 3, при показаниях датчика температуры 3 -30°C и выше, показаниях датчика температуры 4 10°C и выше и включенном нагревательном элементе, могут формировать инструкции на выключение нагревательного элемента 7.

[0053] ПРУ 2, в которой может использоваться настоящая система управления 1, может быть сконструирована различными образами. Необходимыми при этом является наличие отверстий для забора и вывода воздуха и теплообменника, а также элементов, являющихся частью системы управления 1, то есть датчиков температуры (3, 4), вентилятора 5, электронной платы 6 и нагревательного элемента 7. В частности, на Фиг. 4 изображен вариант реализации ПРУ 2, в который может быть внедрена настоящая система управления 1. Однако, иные возможные варианты реализации не ограничиваются представленной на Фиг. 4.

[0054] ПРУ 2 также может дополнительно включать первую заслонку (первая заслонка - заслонка, указанная в Формуле изобретения и в разделе «Сущность изобретения»), которой оснащено отверстие для забора приточного воздуха 21, и вторую заслонку, которой оснащено отверстие для забора рециркуляционного воздуха, а электронная плата 6 при этом может быть дополнительно подключена к первой заслонке и ко второй заслонке и сконфигурирована с возможностью: открытия и закрытия первой заслонки и открытия и закрытия второй заслонки. Это позволяет изменять режим работы ПРУ 2. Так, например, при закрытии первой заслонки ПРУ 2 переходит в режим рециркуляции (далее - Р режим), а при закрытии второй заслонки - в режим притока (далее - П режим). Приведение ПРУ 2 в Р режим может быть необходимо для избежания обмерзания внутренних компонент ПРУ 2 в условиях, когда температура приточного воздуха слишком низкая. В частности, даже при включенном нагревательном элементе 7 предпочтительно закрывать первую заслонку, переводя ПРУ 2 в Р режим, при температуре приточного воздуха ниже -30°C. При выключенном же нагревательном элементе 7 этот порог может достигать 5°C и ниже для обеспечения комфортной температуры в помещении.

[0055] На Фиг. 5 приведена блок-схема, иллюстрирующая предпочтительную реализацию изменения режимов работы и параметров работы ПРУ 2 на основании показаний датчиков температуры (3, 4), в рамках которой за изначальный режим работы принят П-Р режим. После опроса датчиков температуры (3, 4) электронной платой 6, полученные показания подвергаются обработке. Сначала определяется, показал ли датчик 3, что температура приточного воздуха ниже -30°C. Если да, то формируется инструкция на закрытие первой заслонки, а по истечению определенного времени (предпочтительно выбирать время в диапазоне 20-40 мин, т.к. за это время рециркуляционный воздух комнатной температуры способен прогреть помещение и ПРУ 2), формируется инструкция на открытие первой заслонки. Если же температура приточного воздуха -30°C или выше, то определяют, показал ли датчик температуры 4, что температура смешанного воздуха ниже 10°C. Если да, то определяют, включен ли нагревательный элемент 7, при помощи электронной платы 6. В случае, если нагревательный элемент 7 включен, то формируют инструкцию на выключение нагревательного элемента 7, а также инструкцию на закрытие первой заслонки, а по истечению определенного времени, формируется инструкция на открытие первой заслонки. В противном случае, т.е. если нагревательный элемент 7 выключен, формируют инструкцию на включение нагревательного элемента 7. Если же температура смешанного воздуха 10°C и выше, то определяют, включен ли нагревательный элемент 7. Если нагревательный элемент 7 включен, то формируют инструкции на выключение нагревательного элемента 7. Также, если в этом случае ПРУ 2 работает в Р режиме, то формируют инструкцию для открытия первой заслонки для перевода ПРУ 2 в П-Р режим. Такая работа системы управления 1 обеспечивает наибольшую эффективность работы в условиях пониженной температуры приточного воздуха, т.е. в зимний период.

[0056] Время в 20-40 минут, как уже говорилось ранее, является предпочтительным, т.к. за это время рециркуляционный воздух комнатной температуры способен прогреть помещение и ПРУ 2. При установлении промежуточного времени между закрытием и открытием первой заслонки менее 20 минут, то внутренние компоненты ПРУ 2, а также воздух в помещении не успевают прогреться до комфортной температуры. Установление же времени более длительного, чем 40 минут, может привести к повышению концентрации углекислого газа в воздухе в помещении из-за длительного отсутствия подачи приточного (свежего) воздуха. Предпочтительно устанавливать 30 минут в качестве промежуточного времени между закрытием и открытием первой заслонки.

[0057] Приведение ПРУ 2 в П режим может быть необходимо при добавлении датчика, определяющего концентрацию углекислого газа в воздухе. Так, например, при высоком показателе концентрации углекислого газа в смешанном или рециркуляционном воздухе (т.е. такой датчик должен устанавливаться или после вентилятора 5, в том числе вблизи отверстия для вывода воздуха, или вблизи отверстия для забора рециркуляционного воздуха), могут формировать инструкцию на закрытие второй заслонки, переводя таким образом ПРУ 2 в П режим. Приточный воздух обычно содержит меньшую концентрацию углекислого газа, нежели рециркуляционный воздух, ввиду чего со временем концентрация углекислого газа в помещении снизится. В качестве порогового значения могут приниматься показания датчика в диапазоне от 600 до 1000 ppm, т.к. более высокий уровень концентрации может негативно сказываться на функционировании человеческого организма. Предпочтительно принимать за пороговое значение показатель в 600 ppm.

[0058] Скорость работы вентилятора 5 можно также изменять при добавлении в ПРУ 2 датчика качества воздуха, например, датчика пылевых частик (PM10 или PM2,5) или датчика летучих органических соединений (ЛОС), и его подключению к электронной плате 6, а также при оснащении ПРУ 2 фильтром для очистки воздуха от соответствующего загрязнителя. В таком случае при высокой концентрации измеряемого вредоносного вещества в смешанном или рециркуляционном воздухе (т.е. такой датчик должен устанавливаться или после вентилятора 5, в том числе вблизи отверстия для вывода воздуха, или вблизи отверстия для забора рециркуляционного воздуха), может формироваться инструкция на повышение скорости работы вентилятора 5. Может быть также введена градация, по которой при минимальной концентрации загрязнителя скорость работы вентилятора 5 будет устанавливаться минимальной, а с увеличением концентрации будет соответственно увеличиваться и скорость работы вентилятора 5.

[0059] Помимо вышеописанных режимов работы при помощи настоящей системы управления 1 ПРУ 2 возможно реализовать также и экономичный режим работы (далее - Э режим). Под Э режимом понимается режим работы ПРУ 2, снижающий до минимума затраты электроэнергии на подогрев приточного воздуха, в том числе в зимний период. На Фиг. 6 приведена блок-схема, иллюстрирующая изменение параметров работы ПРУ 2 при работе в Э режиме. Важным для Э режима является выключение нагревательного элемента 7 полностью до тех пор, пока Э режим не будет выключен пользователем. При выключенном нагревательном элементе 7 сначала опрашивают датчик температуры 4, а затем определяют, ниже ли измеренная температура 5°C. Если она ниже, то формируют инструкцию на закрытие первой заслонки, переводя ПРУ 2 в Р режим (что не означает отключение Э режима, т.е. они могут быть установлены одновременно). По истечению определенного времени автоматически формируют инструкцию на открытие первой заслонки, переводя ПРУ 2 назад в П-Р режим (что также не означает отключение Э режима). Если же первая заслонка закрыта, а температура смешанного воздуха 5°C и выше, то формируют инструкцию на открытие первой заслонки. Таким образом, подогрев приточного воздуха осуществляется лишь за счет теплообмена с рециркуляционным воздухом, а при низких температурах приточного воздуха, когда теплообменник не может достаточно отогреть приточный воздух, он перестает подаваться в помещение для обеспечения комфортной температуры в помещении. Важно отметить, что перевод в Э режим может осуществлять как в ручную пользователем при наличии в ПРУ 2 панели управления с соответствующей кнопкой или иным переключателем, так и автоматически. Автоматический перевод ПРУ 2 в Э режим может осуществляться при конфигурировании электронной платы 6 таким образом, что ее процессор выполнен с возможностью расчета затрат электроэнергии на эксплуатацию ПРУ 2. Так, при достижении определенного порогового значения (заданного пользователем при эксплуатации или заранее) электронная плата 6 может автоматически переводить ПРУ 2 в Э режим.

[0060] В качестве определенного времени может быть выбрано любое время в диапазоне от 15 до 30 минут. Это время является предпочтительным, т.к. за это время рециркуляционный воздух комнатной температуры способен прогреть помещение и ПРУ 2. При установлении промежуточного времени между закрытием и открытием первой заслонки менее 15 минут, то внутренние компоненты ПРУ 2, а также воздух в помещении не успевают прогреться до комфортной температуры. Установление же времени более длительного, чем 30 минут, может привести к повышению концентрации углекислого газа в воздухе в помещении из-за длительного отсутствия подачи приточного (свежего) воздуха. Предпочтительно устанавливать 15 минут в качестве промежуточного времени между закрытием и открытием первой заслонки в Э режиме. Важно отметить, что предпочтительное промежуточное время отличается в Э режиме и в обычном режиме работы ввиду двух причин. Во-первых, в качестве условия закрытия заслонки в случае Э режима принимается лишь температура смешанного воздуха, а в обычном режиме также принимается и температура приточного воздуха. Во-вторых, несмотря на то, что для обоих режимов целью является создание комфортной температуры и предотвращение обмерзания внутренних элементов ПРУ 2, в случае Э режима приоритет отдается также и снижению затрат электроэнергии на подогрев приточного воздуха. Следовательно, для каждого из режимов предпочтительным является разное промежуточное время.

[0061] Так, при помощи электронной платы 6 возможно автоматически изменять как отдельные параметры работы ПРУ 2, так и режимы ее работы на основании показаний различных датчиков, а из описанных выше вариантов очевидна высокая адаптивность настоящей системы управления 1 под множество различных режимов работы.

[0062] Электронная плата 6 может включать память, сконфигурированную с возможностью сохранения и хранения параметров работы ПРУ 2. Сохраняемые и хранимые параметры работы могут включать по крайней мере одно из следующего: скорость работы вентилятора 5, мощность работы нагревательного элемента 7, положение первой заслонки, положение второй заслонки. Помимо этого, в памяти может сохраняться и храниться информация о том, был ли включен Э режим. Причем, электронная плата 6 также может быть дополнительно сконфигурирована с возможностью сохранения измененного параметра при изменении по крайней мере одного из хранимых параметров, т.е. сохранение может осуществляться автоматически. Помимо этого, электронная плата 6 может быть дополнительно сконфигурирована с возможностью установления параметров, хранимых в памяти электронной платы 6, после включения ПРУ 2. Таким образом, становится возможным автоматически восстанавливать тот режим работы ПРУ 2, который был установлен до ее выключения.

[0063] На Фиг. 7 изображена блок-схема, иллюстрирующая способ управления ПРУ 2, в частности ПРУ 2, показанной на Фиг. 4. Согласно способу, сначала вводят приточный воздух через отверстие для забора приточного воздуха 21 и рециркуляционный воздух через отверстие для забора рециркуляционного воздуха. Затем измеряют температуру приточного воздуха. После этого проводят приточный и рециркуляционный воздух через теплообменник 22. Далее приточный и рециркуляционный воздух смешивают и измеряют температуру смешанного воздуха. Затем смешанный воздух выводят через отверстие для вывода воздуха, после чего опрашивают датчики температуры (3, 4) о показаниях датчиков температуры (3, 4) при помощи электронной платы 6. Далее показания датчиков температуры (3, 4) обрабатывают и принимают решение об изменении параметров работы ПРУ 2 при помощи электронной платы 6.

[0064] Могут проводить приточный и рециркуляционный воздух через теплообменник 22 так, что они будут проходить перекрестно друг другу. В таком случае настоящий способ может более эффективно применяться в компактных ПРУ 2, т.к. в этом случае может применяться перекрестно=точный тип теплообменника 22. Преимуществом перекрестно-точных теплообменников 22, по сравнению с противоточными и параллельноточными теплообменниками, является то, что они требуют меньшей площади для организации теплообменника между потоками. В частности, может использоваться энтальпийный перекрестно-точный теплообменник 22.

[0065] Перед вводом воздуха в ПРУ 2 могут изменять режим работы ПРУ 2. В частности, на этапе изменения режима работы могут открывать или закрывать первую заслонку или открывать или закрывать вторую заслонку, при условии, что ПРУ 2, в которой реализуется настоящий способ управления включает соответствующие заслонки. Так, становится возможным устанавливать следующие режимы работы: П режим, Р режим и П-Р режим. Преимущества и основания переключения ПРУ 2 в эти режимы были подробно описаны выше.

[0066] Также на этапе изменения режима работы могут изменять отдельные параметры работы ПРУ 2, а именно изменять по крайней мере одно из следующего: скорость работы вентилятора 5, мощность работы нагревательного элемента 7, положение первой заслонки или положение второй заслонки.

[0067] В частности, возможны далее описанные изменения параметров работы. При температуре смешанного воздуха ниже 5°C могут закрывать первую заслонку, а через 15-30 минут открывать первую заслонку при помощи электронной платы 6. Также при температуре приточного воздуха ниже -30°С могут закрывать первую заслонку, а через 20-40 минут открывать первую заслонку при помощи электронной платы 6. Это позволяет избежать обмерзания теплообменника 22 ПРУ 2, а также иных внутренних элементов. Помимо этого, это позволяет восстановить комфортную температуру воздуха в помещении.

[0068] При температуре приточного воздуха -30°С и выше, температуре смешанного воздуха ниже 10°С и включенном нагревательном элементе 7 могут выключать нагревательный элемент 7, закрывать первую заслонку на 20-40 минут и открывать первую заслонку. Это позволяет не только избежать обмерзание внутренних элементов, но и снизить затраты электроэнергии на подогрев приточного воздуха.

[0069] При температуре приточного воздуха -30°С и выше, температуре смешанного воздуха ниже 10°С и выключенном нагревательном элементе 7 могут включать нагревательный элемент 7 для восстановления комфортной температуры воздуха внутри помещения.

[0070] При температуре приточного воздуха -30°С и выше, температуре смешанного воздуха 10°С и выше и включенном нагревательном элементе 7 могут выключать нагревательный элемент 7 для обеспечения снижения затрат электроэнергии на подогрев приточного воздуха.

[0071] При изменении по крайней мере одного параметра работы ПРУ 2 измененный параметр могут сохранять в памяти электронной платы 6. При этом, при включении ПРУ 2 устанавливают сохраненные параметры, а именно: устанавливают на вентилятор 5 сохраненную скорость работы; устанавливают на нагревательный элемент 7 сохраненную мощность; устанавливают первую заслонку в сохраненное положение; устанавливают вторую заслонку в сохраненное положение. Таким образом, становится возможным автоматически восстанавливать тот режим работы ПРУ 2, который был установлен до ее выключения.

[0072] Важно отметить, что любые дополнительные элементы системы управления 1, согласно настоящему изобретению, могут использоваться как все одновременно, так по отдельности и в любой комбинации. При их включении в систему 1 будут достигаться описанные дополнительные технические результаты. Более того, дополнительные этапы способа управления ПРУ 2 могут также рассматриваться в качестве дополнительных функций дополнительных или основных элементов системы управления 1. Аналогично дополнительные функции и элементы системы управления 1 могут быть реализованы как дополнительные этапы способа управления ПРУ 2.

[0073] В настоящих материалах заявки представлено предпочтительное раскрытие осуществления заявленного технического решения, которое не должно использоваться как ограничивающее иные, частные воплощения его реализации, которые не выходят за рамки испрашиваемого объема правовой охраны и являются очевидными для специалистов в соответствующей области техники.

Похожие патенты RU2818723C1

название год авторы номер документа
ПРИТОЧНО-РЕЦИРКУЛЯЦИОННАЯ УСТАНОВКА С ФУНКЦИЕЙ РЕКУПЕРАЦИИ И СПОСОБ ЕЕ ПРИМЕНЕНИЯ 2022
  • Казутин Павел Дмитриевич
  • Минков Леонид Андреевич
  • Данилко Данил Александрович
  • Трубицын Дмитрий Александрович
  • Воробьев Андрей Андреевич
RU2795242C1
ПРИТОЧНО-РЕЦИРКУЛЯЦИОННАЯ УСТАНОВКА С ФУНКЦИЕЙ ИЗМЕНЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА И СПОСОБ ИЗМЕНЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА 2022
  • Трубицын Дмитрий Александрович
  • Воробьев Андрей Андреевич
  • Казутин Павел Дмитриевич
  • Минков Леонид Андреевич
RU2806294C1
ПРИТОЧНО-РЕЦИРКУЛЯЦИОННАЯ УСТАНОВКА С ФУНКЦИЕЙ ИЗМЕНЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА И СПОСОБ ИЗМЕНЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА 2022
  • Трубицын Дмитрий Александрович
  • Воробьев Андрей Андреевич
  • Казутин Павел Дмитриевич
  • Минков Леонид Андреевич
RU2806293C1
ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЙ ШКАФ ДЛЯ ТЕПЛОВЫРАБАТЫВАЮЩЕГО ОБОРУДОВАНИЯ С БЛОКОМ ОХЛАЖДЕНИЯ, СИСТЕМА ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ ШКАФОВ И СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ВОЗДУХА ВНУТРИ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОГО ШКАФА 2023
  • Фомин Никита Сергеевич
  • Билалов Марат Анвярович
  • Ференцев Анатолий Александрович
RU2822125C1
СПОСОБ ИНДИВИДУАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА В КУПЕ ПАССАЖИРСКОГО ВАГОНА И СИСТЕМА КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) 2004
  • Емельянов Анатолий Леонович
  • Емельянов Федор Анатольевич
  • Царь Виталий Владимирович
RU2270117C1
Вентиляционная установка с рекуперацией тепла и энергии 2019
  • Клапишевский Александр Станиславович
  • Цьомик Анатолий Михайлович
RU2727286C1
УСТРОЙСТВА, СИСТЕМЫ И СПОСОБЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОХЛАЖДАЮЩИХ БАЛОК 2011
  • Бэгуэлл Рик А.
  • Сумманен Янне
  • Ливчак Андрей В.
RU2583771C2
СПОСОБ И СИСТЕМА НОРМАЛИЗАЦИИ МИКРОКЛИМАТА 2006
  • Сайкин Сергей Андреевич
  • Сайкин Андрей Михайлович
RU2345909C2
СИСТЕМА КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА 1994
  • Пухлий В.А.
  • Орлов В.Ф.
RU2087807C1
СИСТЕМА ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОЗДУХА В ЗДАНИЯХ 2006
  • Бирюкова Людмила Борисовна
  • Гольдштейн Яков Абраммерович
  • Григорьев Анатолий Иванович
  • Поликарпов Николай Александрович
  • Шашковский Сергей Геннадьевич
RU2475270C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 818 723 C1

Реферат патента 2024 года ПРИТОЧНО-РЕЦИРКУЛЯЦИОННАЯ УСТАНОВКА И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЕЙ

Настоящее изобретение относится к системам управления комнатными приточно-рециркуляционными установками. Система управления приточно-рециркуляционной установкой с теплообменником и нагревательным элементом включает по крайней мере два датчика температуры. Один из датчиков размещен в области отверстия для забора приточного воздуха приточно-рециркуляционной установки, а другой размещен после вентилятора указанной установки. Также система управления включает по крайней мере одну электронную плату, которая подключена к датчикам температуры, вентилятору и нагревательному элементу указанной установки. При этом плата сконфигурирована с возможностью опроса датчиков температуры, обработки показаний датчиков температуры и изменения параметров работы приточно-рециркуляционной установки, а именно изменения, по крайней мере, скорости работы вентилятора и мощности работы нагревательного элемента. Применение настоящей системы управления позволяет достичь повышения срока эксплуатации приточно-рециркуляционной установки за счет адаптивной смены режимов работы приточно-рециркуляционной установки в зависимости от внешних условий и уменьшения потребления электроэнергии при подогреве воздуха. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 7 ил.

Формула изобретения RU 2 818 723 C1

1. Приточно-рециркуляционная установка, включающая теплообменник, нагревательный элемент, по крайней мере два датчика температуры, один из которых размещен в области отверстия для забора приточного воздуха приточно-рециркуляционной установки, а другой размещен после вентилятора указанной установки, и по крайней мере одну электронную плату, которая подключена к датчикам температуры, вентилятору и нагревательному элементу и сконфигурирована с возможностью:

опроса датчиков температуры;

обработки показаний датчиков температуры; и

изменения параметров работы приточно-рециркуляционной установки, а именно изменения, по крайней мере, скорости работы вентилятора и мощности работы нагревательного элемента для подогрева приточного воздуха, направляемого в теплообменник для теплообмена с рециркуляционным воздухом до их смешения.

2. Приточно-рециркуляционная установка по п. 1, отличающаяся тем, что приточно-рециркуляционная установка дополнительно включает заслонку, которой оснащено отверстие для забора приточного воздуха, а электронная плата дополнительно подключена к заслонке и сконфигурирована с возможностью открытия и закрытия заслонки.

3. Приточно-рециркуляционная установка по п. 2, отличающаяся тем, что электронная плата дополнительно сконфигурирована с возможностью изменения режима работы приточно-рециркуляционной установки.

4. Приточно-рециркуляционная установка по п. 1, отличающаяся тем, что электронная плата включает память, сконфигурированную с возможностью сохранения и хранения параметров работы приточно-рециркуляционной установки.

5. Приточно-рециркуляционная установка по п. 4, отличающаяся тем, что сохраняемые и хранимые параметры работы приточно-рециркуляционной установки включают по крайней мере одно из следующего:

скорость работы вентилятора;

мощность работы нагревательного элемента;

положение заслонки.

6. Приточно-рециркуляционная установка по п. 5, отличающаяся тем, что электронная плата дополнительно сконфигурирована с возможностью сохранения измененного параметра при изменении по крайней мере одного из хранимых параметров.

7. Приточно-рециркуляционная установка по п. 5, отличающаяся тем, что электронная плата дополнительно сконфигурирована с возможностью установления параметров, хранимых в памяти электронной платы, после включения приточно-рециркуляционной установки.

8. Приточно-рециркуляционная установка по п. 3, отличающаяся тем, что электронная плата дополнительно сконфигурирована с возможностью изменения параметров работы приточно-рециркуляционной установки при изменении показаний по крайней мере одного из датчиков температуры.

9. Приточно-рециркуляционная установка по п. 8, отличающаяся тем, что электронная плата сконфигурирована с возможностью закрытия заслонки в случае, если температура смешанного воздуха, измеренная датчиком температуры, расположенным вблизи отверстия для вывода воздуха, ниже 5°С, а нагревательный элемент выключен.

10. Способ управления приточно-рециркуляционной установкой с теплообменником и нагревательным элементом, по которому:

вводят приточный воздух через отверстие для забора приточного воздуха и проводят через нагревательный элемент и рециркуляционный воздух через отверстие для забора рециркуляционного воздуха;

измеряют температуру приточного воздуха;

проводят приточный и рециркуляционный воздух через теплообменник;

смешивают приточный и рециркуляционный воздух;

измеряют температуру смешанного воздуха;

выводят смешанный воздух через отверстие для вывода воздуха;

опрашивают датчики температуры о показаниях датчиков температуры при помощи электронной платы;

обрабатывают показания датчиков температуры при помощи электронной платы;

принимают решение об изменении параметров работы приточно-рециркуляционной установки при помощи электронной платы, а именно об изменении, по крайней мере, скорости работы вентилятора и/или мощности работы нагревательного элемента для подогрева приточного воздуха.

11. Способ управления приточно-рециркуляционной установкой по п. 10, отличающийся тем, что перед вводом воздуха в приточно-рециркуляционную установку изменяют режим работы приточно-рециркуляционной установки.

12. Способ управления приточно-рециркуляционной установкой по п. 11, отличающийся тем, что на этапе изменения режима работы приточно-рециркуляционной установки открывают или закрывают заслонку.

13. Способ управления приточно-рециркуляционной установкой по п. 11, отличающийся тем, что на этапе изменения режима работы изменяют параметры работы приточно-рециркуляционной установки, а именно изменяют по крайней мере одно из следующего:

скорость работы вентилятора;

мощность работы нагревательного элемента;

положение заслонки.

14. Способ управления приточно-рециркуляционной установкой по п. 13, отличающийся тем, что при изменении по крайней мере одного параметра работы приточно-рециркуляционной установки измененный параметр сохраняют в памяти электронной платы.

15. Способ управления приточно-рециркуляционной установкой по п. 14, отличающийся тем, что при включении приточно-рециркуляционной установки устанавливают сохраненные параметры, а именно:

устанавливают на вентилятор сохраненную скорость работы;

устанавливают на нагревательный элемент сохраненную мощность;

устанавливают заслонку в сохраненное положение.

16. Способ управления приточно-рециркуляционной установкой по п. 13, отличающийся тем, что при температуре смешанного воздуха ниже 5°С закрывают заслонку, а через 15-30 минут открывают заслонку при помощи электронной платы.

17. Способ управления приточно-рециркуляционной установкой по п. 13, отличающийся тем, что при температуре приточного воздуха ниже -30°С закрывают заслонку, а через 20-40 минут открывают заслонку при помощи электронной платы.

18. Способ управления приточно-рециркуляционной установкой по п. 13, отличающийся тем, что при температуре приточного воздуха -30°С и выше, температуре смешанного воздуха ниже 10°С и включенном нагревательном элементе:

выключают нагревательный элемент;

закрывают заслонку на 20-40 минут;

открывают заслонку.

19. Способ управления приточно-рециркуляционной установкой по п. 13, отличающийся тем, что при температуре приточного воздуха -30°С и выше, температуре смешанного воздуха ниже 10°С и выключенном нагревательном элементе включают нагревательный элемент.

20. Способ управления приточно-рециркуляционной установкой по п. 13, отличающийся тем, что при температуре приточного воздуха -30°С и выше, температуре смешанного воздуха 10°С и выше и включенном нагревательном элементе выключают нагревательный элемент.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2024 года RU2818723C1

RU 2776462 C1, 21.07.2022
Приточно-рециркуляционная установка 2016
  • Мартынов Владимир Михайлович
  • Юхин Геннадий Петрович
  • Катков Алексей Анатольевич
  • Калимуллин Азамат Минигалеевич
  • Габидуллин Ильмир Ринатович
  • Хамматов Расул Анварович
RU2643420C1
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ДОМКРАТ 0
SU176378A1
0
SU167289A1
Вентиляционная установка с рекуперацией тепла и энергии 2019
  • Клапишевский Александр Станиславович
  • Цьомик Анатолий Михайлович
RU2727286C1
CN 207649013 U, 24.07.2018
Микрометр 1930
  • Дыдыкин М.И.
SU21462A1
CN 111322711 A, 23.06.2020
CN 109140651 A, 04.01.2019
Устройство для производства спуско-подъемных операций 1960
  • Андреев М.М.
  • Лачинян Л.А.
SU142598A1
СПОСОБ НАПОЛНЕНИЯ КОЖ 0
  • И. П. Страхов, П. И. Левенко И. Г. Шифрин, Г. Л. Метрик А. А. Покровска
SU212426A1

RU 2 818 723 C1

Авторы

Трубицын Дмитрий Александрович

Воробьев Андрей Андреевич

Казутин Павел Дмитриевич

Даты

2024-05-03Публикация

2023-02-28Подача