Система управления водоснабжением увлажнителей воздуха Советский патент 1991 года по МПК F24F6/16 

Изобретение относится к вентиляцион- но-отопительной технике и может быть использовано для увлажнения воздуха в птицеводческих помещениях, оборудованных приточно-вытяжной вентиляцией, и является усовершенствованием изобретения поавт.св. Мг 1499065,

Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения воздуха и утилизации тепла уделяемого воздуха.

На фиг. 1 изображена система управления водоснабжением увлажнителей воздуха; на фиг. 2 - увлажнитель воздуха, общий вид.

Система управления водоснабжением увлажнителей воздуха содержит увлажнители 1 воздуха, установленные в помещении 2 и подключенные к линии 3 водоснабжения через бак 4 с регулятором 5 уровня. Система дополнительно содержит последовательно установленные водо-водяной подогреватель 6 с линией 7 теплоснабжения и насосом 8, установленные на линии 3 водоснабжения увлажнителей 1 перед баком 4, снабженным водопроницаемой трехслойной перегородкой 0, образующей полости 10 и 11 чистой и загрязненной воды. При этом на линии 7 теплоснабжения подогревателя 6 установлен регулирующий клапан 12, а в помещении установлены датчики 13 и 14 температуры и влажности, электрически связанные с регулирующим клапаном 12. Перегородка 9 состоит из последовательно расположенных слоев сетчатого фильтра 15, гигроскопического материала 16 и крупноячеистого сетчатого опорного каркаса 17. Увлажнители 1 устанавливают в помещении 2 над зоной расположения птицы и подключают силовыми электрическими линиями к электропитанию ЩУ (фиг. 1).

Перед подогревателем 6 на линии 3 водоснабжения после бака 4 установлен дополнительный регулирующий клапан 18.

В электрической цепи питания клапана 12 последовательно включены нормально разомкнутые контакты 19 и 21 регулятора 20 влажности (РВ) и регулятора 22 температуры (РТ) соответственно.

Включение и отключение в ручном режиме увлажнителей 1, клапанов 12 и 18, насоса 8 производится с помощью командо- аппаратов 23, например магнитных пускателей, при этом для автоматического режима управления в цепь каждого коман- доаппарата 23 включен разомкнутый контакт регулятора 20 влажности. Слив воды из увлажнителей в бак 4 производится самотеком по трубопроводу 24. Штуцер 25 (фиг. 2), расположенный под перегородкой 26 в поддоне 27 увлажнителя 1, подключается к линии 3 водоснабжения, а штуцер 28, расположенный над перегородкой 26, подключается к трубопроводу 24. В перегородке 26 имеется отверстие, перекрытое пробкой 29. При

необходимости слив воды производится с помощью кранов 30.

Система управления дополнительно содержит тепловой насос, дополнительный бак 31 и канал 32 удаляемого воздуха, при

этом тепловой насос выполнен в виде двух теплообменников 33 и 34, один из теплообменников 33 - воздухохладоновый - размещен в канале 32 удаляемого воздуха, а другой теплообменник 34 - водохладоновый - в дополнительном баке 31, установленном под основным.

Тепловой насос состоит также из компрессора 35 и командоаппарата 36 для его подключения у щиту ЩУ, четырехходового

переключающего клапана 37, имеющего выходные штуцера А, Б, В и Г, терморегулиру- ющего вентиля 38, включенного в мостовую систему клапанов 39а, 396, 39в, 39г.

Воздух из помещения 2 удаляется с помощью вентилятора 40. Под теплообменником 34 размещается водозаборник 41 линии 3 водоснабжения увлажнителей 1.

Система управления водоснабжением

увлажнителей воздуха работает следующим образом.

При влажности воздуха в помещении 2 ниже нормы по сигналу датчика 14 влажности (рп, фиг. 1) срабатывает регулятор 20

влажности, нормально разомкнутые контакты которого посредством командоаппара- тов23 включают увлажнители 1, клапан 18 и насос 8, и замыкается контакт 19 в цепи клапана 12. Вода самотеком из бака 4 череа

водозаборник 41 и подогреватель 6 поступает к насосу 8, который подает воду по линии 3 в поддон 27 увлажнителя 1, в котором происходит распыление воды и увлажнение воздуха в помещении 2. При этом неусвоенная воздухом и загрязненная вода стекает по перегородке 26 к штуцеру 28 и по трубопроводу 24 в полость 11 бака 4, где, просачиваясь через перегородку 9, очищается от загрязнений и сливается в полость 10

бака 4, где смешивается со свежей водопроводной водой и снова поступает в линию 3 водоснабжения увлажнителей 1.

В зависимости от температуры воздуха в помещении 2 (т.е. ее соответствия нормативному значению) возможны три режима функционирования системы управления, которые реализуются при применении трех- позиционного регулятора 22 температуры воздуха.

Режим I. Значительные теплоизбытки в помещении вызывают повышение температуры воздуха выше нормативного значения, что производит к срабатыванию контактной системы регулятора 22 температуры в поло- жение Выше нормы. При этом нормально разомкнутые контакты данной системы контактов (не показаны) регулятора 22 температуры, которые при необходимости могут быть размножены с помощью промежуточ- ного реле (не показаны) обеспечивают включение пары клапанов 39а и 396, переключение четырехходового клапана 37 в положение, обеспечивающее проход хладона и штуцера Г к штуцеру В и от штуцера А к штуцеру §, а также включение компрессора 35 с помощью командоаппарата 36. Исходя из данных включений компрессор 35 нагнетает хладон в теплообменник 33, который на данном режиме выполняет роль конденса- тора теплового насоса. Удаляемый из помещения 2 вытяжной воздух вентилятором 40 обдувает теплообменную поверхность теплообменника 33 и удаляется в наружное пространство по каналу 32. При этом воздух нагревается, используя теплоту конденсации хладона. Понижение давления хладона в термовентиле 38 при открытых клапанах 39а и 396 (клапаны 39в и 39г закрыты) обеспечивает интенсивное кипение хладона в теплообменнике 34, который в данном режиме выполняет роль испарителя теплового насоса, поэтому на теплообменнике 34 обеспечивается более глубокое охлаждение воды, подаваемой по линии 3 в увлажнители 1, чем обеспечивается более глубокое охлаждение увлажняемого воздуха. При этом выбором габаритных размеров дополнительного бака 31 обеспечивается расположение теплообменника 34 в потоке движущейся воды, разбираемой через водо- заборник 41, а также выбор необходимой скорости смывания водой наружных поверхностей теплообменика 34.

Режим II. Тепловой баланс в помеще- нии 2 соблюдается, что обеспечивает срабатывание контактной системы регулятора 22 температуры в положение Норма. Но так как увлажнители при увлажнении воздуха его охлаждают, это нарушает сложившийся тепловой баланс в помещении. На этом режиме контактная группа в положении Норма регулятора 22 температуры переключает четырехходовой клапан 37 в положение, обеспечивающее проход хладона от штуцера.Г к штуцеру А и от штуцера В к штуцеру Б, и включение (открытие) пары клапанов 39в и 39г (пара клапанов 39а и 396 закрывается), при этом компрессор 35 остается включенным (работающим). При таком

положении клапанов 37 и 39 обеспечивается реверсирование работы теплового насоса, т.е. теплообменник 33 выполняет роль испарителя, а теплообменник 34 - роль конденсатора теплового насоса. Данный цикл работы теплового насоса обеспечивает охлаждение (утилизацию теплоты) вытяжного воздуха на теплообеннике 33, что позволяет использовать данную теплоту для нагрева в дополнительном баке 31 на теплообменнике 34 воды, поступающей на увлажнение в линию 3.

Режим III. Недостаток теплоты в помещении 2 при работе на втором режиме вызывает срабатывание контактной группы регулятора 22 температуры в положение Ниже нормы, что обеспечивает замыкание нормально замкнутого контакта 21 в цепи клапана 12 (при замкнутом контакте 19) и подачу теплоносителя в сети линии 7 в подогреватель 6, чем обеспечивается дополнительный догрев (после нагрева на теплообменник 34) воды, подаваемой на увлажнение в линию 3. Тепловая мощность подогревателя 6 и теплового насоса на данном режиме работы должна быть ограничена возможностью получения максимальной температуры нагреваемой воды, подаваемой на увлажнение, которая обеспечивает полную компенсацию только холодопроиз- водительности системы увлажнения.

При технологических перерывах в помещении 2 внутренние поверхности трубопроводов и увлажнителей могут промываться или дезинфицироваться с использованием для слива загрязненной воды кранов 30.

Использование мостовой схемы включения терморегулирующего вентиля 38 с помощью клапанов 39 обеспечивает движение хладона через вентиль 38 только в одном направлении при реверсировании работы теплового насоса.

Использование предлагаемого усовершенствования системы позволяет обеспечить более глубокое охлаждение увлажняемого воздуха (т.е. повышает холодопроизво- дительность увлажнителей) при теплоиз- бытках в помещении, исключая при этом потери (слив) нагретой в увлажнителях неусвоенной воздухом воды, а также снизить на 60-80% тепловую мощность водонагревателя за счет использования теплового насоса, как утилизатора теплоты части вытяжного воздуха, удаляемого из помещения.

Формула изобретения

Система управления водоснабжением

увлажнителей воздуха по авт.св. № 1499065,

отличающаяся тем, что, с целью

повышения эффективности охлаждения

воздуха и утилизации тепла удаляемого воздуха, она дополнительно содержит тепловой насос, дополнительный бак и канал удаляемого воздуха, при этом тепловой насос выполнен в виде двух теплообменникое,

один из теплообменников - воздухохладо- новый - размещен в канале удаляемого воздуха, а другой - водохладоновый - в дополнительном баке, установленном под основным.

Изобретение относится к отопйтельно- вентиляционной технике и позволяет повысить эффективность охлаждения воздуха и утилизировать тепло удаляемого воздуха. Тепловой насос системы управления выполнен в виде воздухохладонового 33 и водохладонового 34 теплообменников. Теплооб- ////// Г S т J IJSfe J менник 33 размещен в канале 32 удаляемого воздуха, а теплообменник 34 - в дополнительном баке 31, установленном под основным. При значительных теплоизбытках в помещении 2 воздух обдувает теплообменник 33, работающий в режиме конденсатора (при соответствующем положении клапанов), обеспечивая интенсивное кипение хладона в теплообменнике 34, работающем в режиме испарителя Х/М, чем обеспечивается более глубокое охлаждение воды. Когда обеспечивается тепловой баланс в помещении (соответствующее переключению клапанов), обеспечивается реверсивность теплового насоса, т.е. теплообменник 33 выполняет роль испарителя, а теплообменник 34 - конденсатора. Данный цикл обеспечивает утилизацию теплоты вытяжного воздуха, для нагрева воды в баке 31, что позволяет снизить на 60-80% тепловую мощность нагревателя. 2 ил. (Л С о 00 00 о ел vj ho J I -в- линия водопровода -с- силовые злектрические линии. -у- линии цепей управления -х-линиа движения л/1адона -Т- ручной вентиль (кяапан) Фиг I

Фиг. 2