Система кондиционирования воздуха Советский патент 1992 года по МПК F24F5/00 

;

Изобретение относится к вентиляции и кондициониропанию воздуха.

Известна система кондиционирования воздуха помещения, содержащая вентиляторы, установленные на приточном и вытяжном воздуховодах, центральный кондиционер, сообщенный с приточным воздуховодом и включающий теплообменник, оросительную камеру, местный кондиционер с теплообменником-охладителем, размещенный в помещении, внешний источник тепла, систему холодоснабжения с баками-аккумуляторами отепленной и холодной воды в контурах испарителя и конденсатора холодильной машины, водоохладителем контура конденсатора. Теплообменник центрального кондиционера соединен с источником теплоснабжения, а камера орошения и воздухоохладители местных кондиционеров - с баками-аккумуляторами конт /ра испарителя холодильной

машины посредством подающих и обратных трубопроводов, водоохладмтель контура конденсатора холодильной машины соединен исключительно с конденсатором холодильной машины.

Характер тепловлажностной обработки наружного воздуха, подаваемого в кондиционируемое помещение этой системой, зависит от значения его теплосодержания. В периоды года, когда теплосодержание наружного воздух-i меньше теплосодержания расчетных параметре приточного воздуха (зимний рехим). ею обработка осуществляется . т лообменнике центратьного идиционрря до теплосодержания расчет их параметров приточного воздуха и пттот Ч1 - уь лажнением в камере цодои гк даваемой из поддона этой к a . пи рециркуляционной СХРМР тетосо держание наружного и приточного воздуха

| ю

00 00

.N

соответствуют (переходный режим), производится его адиабатическое увлажнение. В период, когда теплосодержание наружного воздуха превышает теплосодержание приточного (летний режим), еготепловлажност- ная обработка осуществляется за счет подачи холодной воды в камеру орошения из баков-аккумуляторов контура испарителя холодильной машины. Избытки тепла внутри кондиционируемого помещения поглощаются в теплообменнике-охладителе местного кондиционера, процессы обработки воздуха в котором в течение года постоянны. Трубопроводная обвязка системы холодоснабжения даже при зимнем режиме тепловлажностной обработки воздуха определяет необходимость работы холодильной машины, что вызывает необоснованные затраты электроэнергии на выработку холода в этот период года.

Эти недостатки в значительной степени преодолены в системе кондиционирования воздуха, содержащей вентиляторы, установленные на приточном и вытяжном воздуховодах центральный кондиционер, сообщенный с приточным воздуховодом и включающий теплообменник, оросительную камеру с поддоном, местный кондиционер с теплообменником-охладителем, размещенный в помещении, внешний источник тепла, системы холодоснабжения с баками-аккумуляторами отепленной и холодной воды в контурах испарителя и конденсатора холодильной машины, во- доохладителем контура конденсатора, перемычками, соединяющими контуры испарителя и конденсатора, запорно-регу- лирующей арматурой, при этом теплообменник центрального кондиционера и теплообменник-охладитель местного кондиционера включены подающим и обратным трубопроводами параллельно в контур испарителя с возможностью их индивидуальной регулировки, Техническое решение является наиболее близким к заявляемому решению и предлагается в качестве прототипа. В этой системе летний режим тепловлажностной обработки наружного воздуха осуществляется первоначально в теплообменнике центрального кондиционера до теплосодержания приточного воздуха за счет подачи холодной воды из баков-аккумуляторов контура испарителя холодильной машины, а затем при необходимости в камере орошения адиабатическим увлажнением до расчетных параметров приточного воздуха. Для периодов года, когда температура воды от водоохладителя контура конденсатора холодильной машины обеспечивает создание требуемых параметров

приточного воздуха, подача этой воды в баки-аккумуляторы контура испарителя холодильной машины и обратно от них к водоохладителю контура конденсатора производится, минуя холодильную машину, по перемычкам, соединяющим ее контуры.

Существенным недостатком данного технического решения является значительные затраты энергии на нагревание наруж0 ного воздуха при зимнем режиме его тепловлажностной обработки и отсутствие утилизации тепла обратной воды теплообменника местного кондиционера, что в конечном итоге определяет необоснованные

5 эксплуатационные затраты в этот период года

Цель изобретения - уменьшение эксплуатационных затрат при зимнем режиме тепловлажностной обработки воздуха.

0 Указанная цель достигается тем, что в поддоне оросительной камеры дополни тельно размещен теплообменник, соединенный с обратным трубопроводом теплообменника-охладителя местного кон5 диционера. При этом с целью обеспечения регулировки и отключения дополнительного теплообменника соединительные линии и обратный трубопровод между местами их подключения содержат запорно-регулирую0 щую арматуру.

В зимний период времени, когда требуется подогрев наружного воздуха, нагретая в теплообменнике-охладителе местного кондиционера вода поступает по обратному

5 трубопроводу и соединительной линии в теплообменник, размещенный в поддоне оросительной камеры, отдавая при этом тепло воде, находящейся в поддоне. Запор- но-регулирующая арматура, установленная

0 на обратном трубопроводе местного кондиционера, находится в закрытом положении Охлажденная в теплообменнике вода поступает далее в обратный трубопровод местного кондиционера и затем в баки-ак5 кумуляторы контура испарителя холодильной машины. Тепловлажностная обработка наружного воздуха, подаваемого в кондиционируемое помещение, в этот период осуществляется первоначально в установ0 ленном перед оросительной камерой теплообменнике центрального кондиционера, в котором он частично подогревается за счет подачи горячей воды от внешнего источника теплоснабжения, и последующим догревом

5 и увлажнением до параметров приточного воздуха в оросительной камере. Подогрев и увлажнение наружного воздуха производится подаваемой по рециркуляционной схеме теплой водой, находящейся в поддл- не оросительной камеры

Новым в заявленном техническом решении является размещение в поддоне оро- сительной камеры дополнительного теплообменника, соединенного с обратным трубопроводом теплообменника-охладите- ля местного кондиционера с возможностью регулировки и отключения. Это позволяет в период года, когда теплосодержание наружного воздуха ниже теплосодержания приточного воздуха использовать для подо- грева с увлажнением наружного воздуха в оросительной камере центрального кондиционера потенциал теплой воды, отводящей от теплообменника-охладителя местных кондиционеров, что приводит к значительному уменьшению нагрузки на внешний источник теплоснабжения и водо- охладитель контура конденсатора холодильной машины, а следовательно, и к снижению эксплуатационных затрат. Сово- купность приведенных признаков позволяет сделать вывод, что заявляемое техническое решение соответствует критерию новизна.

На чертеже показана система кондици- онирования воздуха.

Система кондиционирования воздуха включает центральный кондиционер, содержащий теплообменник 1 и установленную за ним оросительную камеру 2, приточную 3 и вытяжную 4 вентиляционные сети с вентиляторами, местный кондиционер с теплообменником-охладителем 5, систему холодоснабжения. состоящую из холодильной машины 6, баков-аккумулято- ров отепленной 7 и холодной 8 воды с подающим 9 и обратным 10 трубопроводами в контуре испарителя, баков-аккумуляторов отепленной 11 и холодной 12 воды с подающим 13 и обратным 14 трубопроводами в контуре конденсатора холодильной машины и водоохладителя 15 контура конденсатора холодильной машины с трубопроводной обвязкой. Теплообменник центрального кондиционера соединен с ба- ками-аккумуляторами контура испарителя холодильной машины посредством подающего 16 и обратного 17 трубопроводов, оснащенных запорно-регулирующей арматурой 18 и 19. Наряду с этим к данному теплообменнику подключен контур источника теплоснабжения 20. Теплообменник- охладитель местного кондиционера соединен с баками-аккумуляторами контура испарителя холодильной машины при помощи подающего 21 и обратного 22 трубопроводов, на которых установлена за- порно-регулирующая арматура 23 и 24. Подающие и обратные трубопроводы контуров испарителя и конденсатора холодильной машины соединены при помощи перемычек 25 и 26, на которых установлена за- порно-регулирующая арматура 27 и 28. Обвязка 29 оросительной камеры выполнена исключительно по рециркуляционной схеме. В поддоне 30 оросительной камеры размещен теплообменник 31, входной 32 и выходной 33 патрубки которого при помощи соединительных линий 34 и 35 подключены до и после запорно-регулирующей арматуры 24 к обратному трубопроводу местного кондиционера. На соединительной линии 34 установлена запорно-регулирующая арматура 36.

Система кондиционирования воздуха работает следующим образом.

В зимний режим работы, когда требуется подогрев наружного воздуха и потенциал охлажденной в водоохладителе 15 контура конденсатора холодильной машины воды достаточен для снятия избытков тепла в кондиционируемом помещении, она поступает в бак холодной воды 12 контура конденсатора холодильной машины. Из бака холодной воды 12 по подающему трубопроводу 13 этого контура холодная вода через перемычку 26 попадает в обратный трубопровод 10 и далее в бак холодной воды 8 контура испарителя холодильной машины. В дальнейшем эта вода направляется в теплообменник-охладитель местного кондиционера 5. В местном кондиционере 5 вода отдает холод, сама при этом нагревается и по обратному трубопроводу 22 через соединительную линию 34 поступает в теплообменник 31, размещенный в поддоне 30 оросительной камеры. Запорно-регулирующая арматура 24, установленная на обратном трубопроводе местного кондиционера, находится в закрытом положении. Отдав тепло воде, находящейся в поддоне 30 оросительной камеры, охлажденная в теплообменнике 31 вода поступает по соединительной линии 35 снова в обратный трубопровод 22 местного кондиционера и далее в бак отепленной воды 7 контура испарителя холодильной машины. Из бака отепленной воды 7 по подающему трубопроводу 9 этого контура вода через перемычку 25 поступает в обратный трубопровод 14, а затем в бак отепленной воды 11 контура конденсатора холодильной машины. Из бака отепленной воды 11 в последующем эта вода подается на водоохладитель 15 контура конденсатора холодильной машины Наружный воздух, подаваемый в кондиционируемое помещение по приточной вентиляционной сети 3, частично подогревается в теплообменнике центрального кондиционера посредством подачи теплоносителя от

внешнего источника теплоснабжения 20, а затем догревается и увлажняется в оросительной камере 2 до расчетных параметров приточного воздуха теплой водой, находящейся в поддоне 30 оросительной камеры и подаваемой по трубопроводной обвязке 29 по рециркуляционной схеме. Удаляемый воздух по вытяжной вентиляционной сети 4 выбрасывается в атмосферу. В период, когда потенциал воды, охлажденной в водоох- ладителе 15 контура конденсатора холодильной машины, недостаточен для снятия избытков тепла в кондиционируемом помещении, на перемычках 25, 26 перекрывается запорно-регулирующоя арматура 27 и 28. При этом охлажденная вода в водоохладителе 15 контура конденсатора холодильной машины подается исключительно для охлаждения конденсаторов работающей холодильной машины 6, двигаясь вначале по подающему 13, а затем по обратному 14 трубопроводам этого контура. Холодная вода, используемая для снятия избытков тепла внутри кондиционируемого помещения, из бака Отепленной воды 7 контура испарителя холодильной машины поступает для охлаждения в испаритель, проходя через подающий 9, а затем обратный 10 трубопроводы этого контура. Процесс тепловлажностной обработки наружного воздуха в этот период аналогичен вышеизложенному, за исключением того, что уменьшается, а в последующем и прекращается подача теплоносителя от внешнего источника теплоснабжения 20, когда достаточно будет потенциала теплой воды, находящейся в поддоне 30 оросительной камеры для Нагрева этого воздуха. В переходный режим, когда не требуется подогрева наружного воздуха, перекрывается запорно-регулирующая арматура 36 на соединительной линии 34 и открывается запорно-регулирующая арматура 24 на обратном трубопроводе 22. Теплая вода при этом поступает по обратному трубопроводу местного кондиционера 22 прямо в бак теплой воды 7 контура испарителя холодильной машины 6. В оросительной камере 2 наружный воздух только адиабатно увлажняется подаваемой по рециркуляционной схеме водой, нах одящейся в поддоне 30., В летний режим, когда теплосодержание наружного воздуха превышает теплосодержание приточного воздуха, его тепловлажностная обработка осуществляется за счет подачи холодной воды из бака холодной воды 8 контура испарителя холодильной машины 6 в теплообменник 1 центрального кондиционера с последующим, в случае необходимости, его адиабатическим увлажнением в оросительной камере 2. Избытки тепла с рециркуляционного воздуха поглощаются в местном кондиционере 5, процесс подачи холодной воды 8, который аналогичен переходному

режиму.

Технико-экономическое преимущество заявленного технического решения по сравнению с прототипом в том, что размещение в поддоне оросительной камеры дополни0 тельного теплообменника, соединенного с обратным трубопроводом теплообменника-охладителя местного кондиционера и оснащенного запорно-регулирующей арматурой, обеспечивающей его регулировку

5 и отключение, позволяет в зимний период года утилизировать нагретую в теплообменнике-охладителе местного кондиционера воду для подогрева с увлажнением наружного воздуха в оросительной камере, что

0 приводит к снижению нагрузок на водоохла- дитель контура конденсатора холодильной машины и на внешний источник теплоснабжения, и, как следствие, к сокращению экс- плуатационных затрат на обработку

5 воздуха.

Система кондиционирования воздуха может быть использована для обработки воздуха при кондиционировании воздуха любых зданий и сооружений

0 Формула изобретения

Система кондиционирования воздуха помещения, содержащая вентиляторы, ус-, тановленные на приточном и вытяжном воздуховодах, центральный кондиционер,

5 сообщенный с приточным воздуховодом и включающий теплообменник, оросительную камеру с поддоном, местный кондиционер с теплообменником-охладителем, размещенный в помещении, внешний ис0 точник тепла, систему холодоснабжения с баками-аккумуляторами отепленной и холодной воды в контурах испарителя и конденсатора холодильной машины, водо- охладителем контура конденсатора

5 перемычками, соединяющими контуры испарителя и конденсатора, запорно- регулирующей арматурой, при этом теплообменник центрального и теплообменник-охладитель местного кондицио не0 ров включены подающим и обратным трубопроводами параллельно в контур испарителя с возможностью их индивидуальной регулировки, отличающаяся тем. что, с целью сокращения эксплуатационных

5 затрат, система дополнительно содержит теплообменник, размещенный в поддоне и соединенный с обратным трубопроводом теплообменника-охладителя местного кондиционера с возможностью регулировки и отключения.

Сущность изобретения: вентиляторы установлены на приточном и вытяжном воздуховодах. Центральный кондиционер сообщен с приточным воздуховодом и содержит теплообменник, оросительную камеру с поддоном, местный кондиционер с теплообменником-охладителем, размещенный в помещении аиешчий сточник °пл систему холодоснабжения с Ьаками-аккум / ляторами отепленной и холодной воды в контурах испарителя и конденсатора холодильной машины, водоохладителем контура конденсатора, перемычками, соединяющими контуры испарителя и конденсатора, запорно-регулирующей арматурой. Теплообменник и теплообменник-охладитель, включены подающим и обратным трубопроводами параллельно в контур испарителя с возможностью их индивидуальной регулировки. В поддоне дополнительно размещен теплоообменник и соединен с обратным трубопроводом теплообменника-охладителя с возможностью регулировки и отключения. 1 ил.