Установка для утилизации тепла и холода в системе кондиционирования воздуха Советский патент 1981 года по МПК F24F3/06 

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ УТИЛИЗ.ЛЦИИ ТЕПЛА И ХОЛОДА В СИСТЕМЕ КОНДИЦИОгЁИРОВАНИЯ ВОЗДУХЛ

Изобретение относится к вентиляции н кондиционированию воздуха и может быть использовано в установках для утилиз; ции тепла и холода. Известна .установка для утилизации тепла и холода в системе кондиционирования воздуха, содержащая вытяжной и притомный воздуховоды, в перво.м из которых установлены последовательно по воздуху и теплоносителю два теплообменника, а во втором - один, причем все теплообменники включены в циркуляционный контур по противоточной схеме 1. Недостатком известной установки является низкая эффективность утилизации тепла и холода, обусловленная тем, что при низких отрицательных температурах наружного воздуха жидкость, циркулирующая в контуре, принимая отрицательную температуру, предопределяет отрицательную температуру поверхности обмена теплообменного аппарата, установленного в вытяжном воздуховоде в зоне выхода из него теплого влажного вытяжного воздуха,., а это в свою очередь обусловливает образование инея-снега на этой части поверхности, что уменьшает коэффициент теплопередачи. LU, i3)6pi4-;;;:V . ти; ii(;c;-;i тл;1изац11И Toii.ia n м ходу воздух; ien.:0(jOMcii;i;iK вы. i,;..--: д ховода В1л1 олпеи из iapa;iJio.;i.ii;.ix и; л. и тепло1 осител1о cCKiiiiii, ома;.,..;;:; заслонка.ми на входе и ги)ходе во-дуч.:,, , чем выход fio теп.лопосителю мепио ; п-;;.; (Ю ;енника соединен с выход.;;.; к,.:;:, ceKiuii, а выходы lioCJ eдниx П{;Д1, 1 циркуляционному контуру, vMiHVH e|(s: тегглообмештик. При выполпении те 1Л ;обме;|: : к:; .:г:ного воздуховода из двух теплооб ../iiin аппаратов, установленных последов;;ic.ih по воздуху и теплоносителю, второ, .; обменный аппарат :иабжен opoeii ..ль;, сиеге.мой. Каждая еекция .можег быть Ci:;iu e под.доном с дрепажны.м трубопроводов. :i;соедине1 ным к оросителы-ой снете.ме. На фиг. 1 показано конструктив.чсе н. по;1ненпе установки для утплпз; 1и1и С ;. ;1 холод; в системе кондипионпрон; :; ; З: духа; на фиг. 2 - вариант выполпе : : - ло{)б.меп}П1ка приточного 150,-;д мг;- i i .U.vx теплооб.менных ai:;jpaToii, iruu; и:; ,. торых снабжен оросительной системой; на фиг. 3 - вариант выполнения установки для утилизации тепла и холода, где каждая секция теплообменника снабжена поддоном с дренажным трубопроводом, подсоединенным к оросительной системе. Установка для утилизации тепла и холода в системе кондиционирования воздуха содержит вытяжной и приточный воздуховоды 1 и 2, в первом из которых установлены последовательно по воздуху и -теплоносителю теплообменник 3 и теплообменник, выполненный из параллельных по воздуху и теплоносителю секций 4 и 5, снабженных заслонками 6-9 на входе и выходе воздуха. В приточном воздуховоде 2 установлен один теплообменник 10, причем все теплообмен НИКИ включены в циркуляционный контур 11 по противоточной схеме. Выход по теплоносителю первого теплообменника 3 соединен с выходом каждой секции 4 и 5, а выходы последних подключены к циркуляционному контуру 11, минуя первый теплообменник 3. Выход циркуляционного контура 11 из теплообменника 3 дополнительно соединен при помощи трубопроводов 12-16 с подводящими патрубками 17 и 18 и отводящими патрубками 19 и 20 каждой из секций 4 и 5. Для регулирования потоков жидкости на трубопроводах 12-16 и патрубках 17-20 установлены вентили 21-25. Циркуляционный контур 11 снабжен насосом 26. При выполнении теплообменника (приточного воздуховода 2 (фиг. 2)) из двух теплообменных аппаратов 27 и 28, установленных последовательно по воздуху и теплоносителю, второй теплообменный аппарат 28 иПГЫТАПгП ПТППЛЫ ТАП ППГ1Г ЛЛР Ыии1Ы QnnantlT vW снабжен оросительной системой 29. В установке для утилизации тепла и холода в системе кондиционирования воздуха (фиг. 3) каждая секция 4 и 5 теплообменника вытяжного воздуховода 1 снабжена поддоном , 30 с дренажным трубопроводом 31, подсоединенным к оросительной сие;;:;Теме 29. Установка для утилизации тепла и холода в системе кондиционирования воздуха работает следующим образом. Теплый, влажный вытяжной воздух по вытяжному воздуховоду 1 поступает в теплообменник 3 и секции 4, 5 теплообменника, где отдает свое тепло жидкости циркулирующей в контуре 11, при этом в теплообменнике 3 охлаждение вытяжного воздуха осуществляется без образования на поверхности обмена инея-снега, а в секциях 4, 5 с образованием инея-снега. По мере зарастания поверхности обмена секцию 4 отключают по воздуху при помощи заслонок 6 и 8, при этом при помощи вентиля 21 по подводящему патрубку 18 направляют всю циркулирующую жидкость в соседнюю секцию 5 (заслонки 7 и 9 открыты), а оттуда по отводящему патрубку 20 через вентиль 22 направляют жидкость в теплообменник 3. Жидкость в теплообменнике 3 приобретает наивысшую температуру. Далее, нагретую жидкость вентилем 25 по трубопроводу 13 и подводящему патрубку 17 направляют в секцию 4. Так как в этой секции отсутствует поток воздуха, то под действием тепла, выносимого жидкостью с поверхности обмена, удаляется иней-снег, жидкость при этом незначительно охлаждается за счет восприятия тепла плавления инейснега. Далее жидкость по отводящему патрубку 19, трубопроводу 15 через вентиль 23 и трубопровод 16 поступает в теплообменник 10. В теплообменнике 10 жидкость контактирует с холодным приточным воздухом (наружный), при этом жидкость охлаждается, а приточный воздух нагревается. После удаления инея-снега с секции 4 заслонки 6 и 8 открывают, заслонки 7 и 9 закрывают, а жидкость при помощи вентилей 21-25 напр-авляют после теплообменника 3 в секцию 5. При помощи вентиля 21,в этом случае жидкость после теплообменника 10 по подводящему патрубку 17 направляют в секцию 4, через которую в этот момент проходит вытяжной воздух, После секции 4 жидкость по отводящему патрубку 19 при помощи вентиля 22 направляют в теплообменник 3. Секция 5 работает в режиме оттаивания, а секция 4 в основном рабочем режиме. Переключение секций 4 и 5 с режима на режим осуществляют любым известным способом, например по перепаду давлений, по расходу воздуха, по импульсу наличия инеяснега на поверхности обмена. При повыще температуры наружного воздуха повыгjrrjJщается и температура поверхности секций 4 и 5, и при достижении положителного значения в процесс передачи тепла и холода могут быть включены обе секции 4 и 5, при этом возрастает поверхность теплопередачи, а следовательно повыщается эффективность утилиз.ации тепла и холода и в переходный, и летний периоды года. Регулирование параметров воздуха может быть осуществлено при помощи вентиля 24. В режиме конденсации влаги и обмерзания в теплообменнике 3 и секциях 4 и 5 возрастает интенсивность теплоотдачи в них, что требует в свою очередь, либо увеличение поверхности обмена, либо интенсификацию теплообмена в теплообменнике 10. Последний случай может быть осуществлен выполнением теплообменника приточного воздуховода 2 из двух теплообменных аппаратов 27, 28, причем последний снабжен оросительной системой 29 (фиг. 2). Это позволяет интенсифицировать процесс теплообмена в теплообменных аппаратах 27 и 28 и, кроме того, позволяет обеспечить регулировку влажности приточного воздуха, подаваемого затем потребителю. В установке (фиг. 2) применено самостоятельное циркуляционное кольцо для оросительной системы, но в ряде случаев для орошения поверхностей обмена теплообменного аппарата 28 может быть использована влага, сконденсировавшаяся н образовавшаяся при таянии инея-снега в секциях 4 и 5 теплообменника (фиг. 3). Предлагаемая установка позволяет увеличить коэффициент эффективности утилизации тепла и холода установки в расчетном зимнем режиме на 11 -12%, а при положительных температурах наружного воздуха - на 14-16%, при этом, обеспечивается надежность работы установки в течение всего года. Формула изобретения . Установка для утилизации тепла и холода в системе кондиционирования воздуха, содержащая вытяжной и приточный воздуховоды, в первом из которых установлены последовательно по воздуху и теплоносителю два теплообменника, а во втором - один, причем все теплообменники включе

х

22

.20

О/ ны в циркуляционный контур по противоточной схеме, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности утилизации тепла и холода, второй по ходу воздуха теплообменник вытяжного воздуховода выполнен из параллельных по воздуху и теплоносителю секций, снабженных заслонками на входе и выходе воздуха,, .причем выход по теплоносителю первого теплообменника соединен с выходом каждой секции, а выходы последних подключены к циркуляционному контуру, минуя первый теплообменник. 2.Установка по п. 1, отличающаяся тем, что при выполнении теплообменника приточного воздуховода из двух теплообменных аппаратов, установленных последовательно по воздуху и теплоносителю, второй теплообменный аппарат снабжен оросительной системой. 3.Установка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что каждая секция снабжена поддоном с дренажным трубопроводом, подсоединенным к оросительной системе. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Великобритании № 1132468, кл. F 24 F 5/00, опублик. 1965.

3D

J/

Г

4 30 8

J/

:

29

28

(риг. 3.