Установка кондиционирования воздуха Советский патент 1984 года по МПК F24F1/00 

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха.

Известна установка кондиционирования воздуха, содержащая установленные на валу привода компрессор и детандер, соединенные между собой воздуховодом, имеющим теплообменник, смесительную камеру, соединенную через расположенную под воздухоохладителем рмкость с увлажнителем, который расположен на входе в компрессор, и делитель потоков, вход которого соединен с выходом детандера, а выходы соответственно - со смесительной камерой и воздухоохладителем 1 .

Недостатком данной установки является низкий КПД и малый диапазон регулирования температуры в связи с тем, что воздушные турбокомпрессорные кондиционеры имеют малый холодильный коэффициент, а диапазон регулирования температуры находится в сильной зависимости от температуры охлаждающего потока, которая ограничена конструктивными параметрами компрессора и детандера.

Цель изобретения - повышение КПД и расширение диапазона регулирования температуры.

Поставленная цель достигается тем, что установка кондиционирования воздуха, содержащая установленные на валу привода компрессор и детандер, соединенные между собой воздуховодом, имеющим теплообменник, смесительную камеру, соединенную через расположенную под воздухоохладителем емкость с увлажнителем, который расположен на входе в компрессор, и делитель потоков, вход которого соединен с выходом детандера, а выходы соответственно - со смеси тельной камерой и воздухоотделителем, дополнительно содержит парокомпрессионную холодильную машину, испаритель которой выполнен в виде воздухоохладителя, а конденсатор - в виде теплообменника, причем по воздушному потоку выход из воздухоохладителя соединен со смесительной камерой, а теплообменник снабжен обводным каналом.

На чертеже приведена одна из возможных принципиальных схем установки кондиционирования воздуха.

Установка содержит установленные на валу 1 привода 2 компрессор 3 и детандер 4, соединенные между собой воздуховодом, имеющим теплообменник 6, смесительную камеру 7, соединенную через расположенную под воздухоохладителем 8 емкость 9 с увлажнителем 10, который расположен на входе в компрессор 3, и делитель 11 потоков, вход 12 которого подсоединен к выходу детандера 4, а выходы 13 и 14 соответственно к смесительной камере 7 и воздухоохладителю 8. Кроме того, установка дополнительно содержит парокомпрессионную холодильную машину, компрессор.

15 с приводом 16, терморегулирующий вентиль 17, ресивер 18, фильтр-осушитель 19, при этом испаритель холодильной мащины выполнен в виде воздухоохладителя 8, а конденсатор - в виде теплообменника 6, причем по воздушному потоку выход из воздухоохладителя 8 соединен со смесительной камерой 7, а теплообменник 6 снабжен обводным каналом 20. Кроме того, установка имеет воздушные заслонки 2Ги 22, вентиль 23, запорный клапан 24 на магистрали 25 и клапаны 26 и 27, заборник 28 воздуха помещения, регенеративный теплообменник 29.

Установка работает следующим обра30.М.

Включается привод 2, который приводит в действие установку. Летом и зимой воздух на обработку поступает на вход компрессора 3 через увлажнитель 10 (эжектор) и является рабочим потоком. В увлажнителе 10 создается разряжение, за счет которого через вентиль 23 подается на увлажнение воздуха вода. В компрессоре 3 воздух сжимается до давления 1,5-2 кг/с.м. Увлажнение потока позволяет снизить работу сжатия в компрессоре и получить пониженную температуру потока воздуха на выходе из компрессора. При этом возрастает масса потока и теплоемкость воздуха. Привод 16 включен и парокомпрессионная холодильная машина работает. Элементы холодильной машины соединены между собой известным образом.

Воздушный поток из ко.мпрессора 3 поступает в теплооб.менник 6 (конденсатор), нагревается (охлаж.ает холодоагент) и направляется в детандер 4. При этом заслонка 21 закрыта, а заслонка 22 - открыта. На лопат-ках турбины детандера происходит расширение потока. Энергия возвращается на вал 1 привода 2, поток охлаждается и направляется в делитель 11 потока к выходам 13 и 14 делителя. Из выхода 13 .делителя, поток теплый и влажный поступает в смесительную камеру 7. Из выхода 14 делителя поток направляется в воздухоохладитель 8, в котором происходит и осушение потока воздуха. Конденсат выпадает в емкость 9 под воздухоохладителем 8 и через вентиль 23 поступает к увлажнителю 10 (эжектору) на повторное использование. Тепло, отведенное от воздуха в воздухоохладителе 8 (испарителе), переносится хладагентом и в теплообменнике 6 будет подведено к воздушному потоку. Воздух холодный и сухой из воздухоохладителя 8 (испарителя) через запорный клапан 24 по магистрали 25 подается в смесительную камеру 7. Из смесительной камеры 7, в которой тоже может выпадать конденсат, воздух с заданными параметрами поступает в помещение. В зимний период открываются клапаны 27 и 26, и закрываются клапаны 24 и правая часть делителя 11 потока с выходом 14. При этом, воздух на вход в компрессор 3 поступает с более низкой температурой. Степень увлажнения регулируется путем перекрытия вентиля 23. В конденсаторе б поток подогревается и поступает на турбину детандера 4. После расширения потока на турбине и возвращения энергии на вал I привода 2 происходит охлаждение потока, но поток остается теплым (30-40°С). ,Этот поток поступает через выход 13 делителя 11 к смесительной камере 7 и из него поступает в помещение. Воздух из помещения (или под действием избыточного давления создаваемого системой кондиционирования воздуха или нагнетателя) через заборник 28, открытый клапан 26, через воздухоохладитель 8, открытый клапан 27 выходит в атмосферу. При этом из воздуха отводится тепло и используется для .подогрева потока в теплообменнике 6. В данном случае холодильная машина работает как тепловой насос. Данная схе.ма обеспечивает работу системы в режиме проветривания. При этом холодильная машина отключается, закрывается заслонка 22, а заслонка 21 открывается, отключается подача воды в увлажнитель 10 вентилем 23, закрывается.правая часть делителя 11 потока, с выходом 14. Воздух поступает в компрессор 3, сжимается и через обводной канал 20, поступает на турбину детандера 4, где расширяется. Затем через делитель II потока (выхоД 13), смесительную камеру 7 поступает в помещение. Предложенное конструктивное выполнение установки позволяет повысить ее КПД и расширить диапазон регулирования температуры за счет рационального использования совместной работы воздушной и парокомпрессионной холодильных машин.

УСТАНОВКА КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА, содержащая установленные на валу привода компрессор и детандер, соединенный между собой воздуховодом, имеющим теплообменник, смесительную камеру, соединенную через расположенную под воздухоохладителем емкостьс увлажнителем, который расположен на входе в компрессор, и делитель потоков, вход которого соединен с выходом детандера, а выходы соответственно — со смесительной камерой и'вооздухоохладителем, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД и расщирения диапазона регулирования температуры, установка дополнительно содержит парокомпрессионную холодильную машину, испаритель которой выполнен в виде воздухоохладителя, а конденсатор — в виде теплообменника, причем по воздушному потоку выход из воздухоохладителя соединен со ?месительной камерой, а теплообменник снабжен обводным каналом.<}-^Вь/хоЗ ёозди!<а. Samf^ocffepy28Ч?)!од Soj^t^xn из помеи^е/^ия^СОсоО5S(Л