Способ утилизации теплоты влажного выбросного воздуха при отрицательных температурах наружного воздуха Советский патент 1993 года по МПК F24F3/147 

Изобретение относится к отопительно- вентиляционной технике и кондиционирования воздуха, однако возможно его использование в теплотехнике и холодиль-. ной технике.

Цель изобретения - повышение эффективности утилизации теплоты влажного выбросного воздуха при отрицательных температурах наружного воздуха при одновременном расширении диапазона отрицательных температур наружного воздуха при котором исключается обмерзание.

Поставленная цель достигается тем, что при утилизации теплоты влажного выбросного вентиляционного воздуха для нагрева наружного приточного воздуха пропуском обоих потоков воздуха через смежные полости теплообменника-теплоутилизатора при отрицательных наружных температурах наружного приточного воздуха в поток влажного выбросного воздуха вводится водяной пар в количестве обеспечивающим полное насыщение выбросного воздуха.

Приданном осуществлении способа повышается эффективность утилизации за счет повышения интенсивности теплоотдачи от выбросного воздуха к поверхности

теплообмена и соответственно повышения 3 температуры поверхности, а это в свою очередь приводит к понижению температуры наружного воздуха при которой сконденсировавшаяся на поверхности влага замерзает,

При введении пара в поток выбросного воздуха при температурах наружного воздуха, при которых при обычных режимах утилизации не наблюдается обмерзания поверхности помимо повышения эффективности утилизации за счет интенсивности теплообмена позволяет увеличить эффективность утилизации за счет уменьшения загрязненности поверхности теплообмена.

ел

С

00

ND СО Ю

ел

Это обеспечивается тем, что при насыщении вытяжного воздуха водяным паром, практически при любой температуре наружного воздуха меньше температуры выбросного воздуха, наблюдается обильная конденсация влаги, потоки которой стекая по поверхности теплообмена смывают осевшую на поверхности пыль.

Для очистки поверхности теплообмена ввод водяного пара в поток выбросного воздуха можно осуществлять периодически.

При введении водяного пара в поток выброеного воздуха последний увеличивает свое влагосодержание, но при этом его температура практически не изменяется. При входе в теплоутилизатор насыщенный таким образом.выбросной воздуха соприкасаясь с поверхностью теплообмена, имеющей температуру ниже температуры точки росы выброеного воздуха, начинает ощущаться, выделяя большое количество влаги.

Конденсация влаги значительно повышает теплоотдачу (в 3-4 раза) от выброеного воздуха к поверхности теплообмена. Это приводит к сокращению разности температур между воздухом и поверхностью, т.е. к приближению температуры поверхности к температуре выброеного теплого воздуха.В результате поверхность теплообмена достигает температуру близкую к нулю, при которой начинает замерзать конденсат со стороны выброеного воздуха, при более низких отрицательных температурах наружного воздуха.

Понижение температуры наружного воздуха, при которой начинается обмерза- ние, позволяет более длительное время осуществлять утилизацию с максимальным коэффициентом эффективности и тем самым увеличить количество сутилизирован- ной теплоты.

На чертеже приведена одна из возможных принципиальных схем установки для осуществления предлагаемого способа утилизации.

Установка содержит вентиляторы 1,2 соответственно для перемещения наружного приточного воздуха и выброеного вентиляционного воздуха, воздуховоды 3,4 для транспортировки указанных потоков воздуха, подсоединенный своими смежными полостями к воздуховодам 3,4 теплообменник-теплоутилизатор 5 и установленную на воздуховоде 4 увлажнитель 6.

Установка работает следующим образом. Вентилятором 1 забираемый наружный приточный воздух по воздуховоду 3 подается в одну из полостей теплообменника-теп- лоутилизатора 5, где нагревается и далее направляется после (если это требуется) доведения до нужных кондиций в помещение.

Вентилятор 2 забирает из помещения выбросной вентиляционный воздух и по

воздуховоду 4 подается в смежную полость теплообменника-теплоутилизатора 5, где охлаждаясь передает свою теплоту наружному приточному воздуху.

Перед подачей в теплообменник-тепло- утилизатор 5 выброеного вентиляционного воздуха, в последний вводят водяной пар в увлажнителе 6.

Исследования показывают: при утилизации теплоты из выброеного вентиляционного воздуха с температурой 25°С при помощи воздуховоздушного теплообменни- ка-теплоутилизатора с паспортной эффективностью 0,75 предлагаемый способ

позволяет расширить температурный диапазон наружного воздуха в котором не происходит обмерзания с температуры -4°С до -15-18°С, что для температурных условий Москвы составляет 10-20% в зависимости

от сменности рабочего времени теплоутилизатора в год.

При температурах наружного воздуха ниже -15-18°С с обмерзанием приходится бороться пропуском части холодного наружного воздуха помимо теплоутилизатора, од- нако при этом количество воздуха пропускаемого помимо теплоутилизатора значительно меньше чем без ввода водяного пара в выбросной воздух. Это дает дополнительный эффект, увеличивая общее количество теплоты усвоенной наружным воздухом.

Формула изобретения

Способ утилизации теплоты влажного выброеного воздуха при отрицательных температурах наружного воздуха в системах вентиляции и кондиционирования воздуха для нагрева наружного приточного

воздуха путем пропуска обоих потоков воздуха через смежные полости теплообменни- ка-теплоутилизатора, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности утилизации теплоты влажного выброеного

воздуха при отрицательных температурах наружного воздуха при одновременном расширении диапазона отрицательных температур наружного воздуха, при котором исключается об.мерзание, поток выброеного

вентиляционного воздуха перед подачей его в полость теплообменника-утилизатора увлажняют водяным паром.

Сущность изобретения: потоки внешнего выбросного воздуха и наружного приточного воздуха пропускают через смежные полости теплообменника-утилизатора. Поток выбросного вентиляционного воздуха- перед подачей в полость увлажняют водя-, ным паром. 1 ил.