ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2281437

УСТАНОВКА УТИЛИЗАЦИИ ТЕПЛА ВЫТЯЖНОГО ВОЗДУХА

Имя заявителя: Балмазов Михаил Валентинович (RU) 
Имя изобретателя: Кокорин Олег Янович (RU); Балмазов Михаил Валентинович (RU)
Имя патентообладателя: Балмазов Михаил Валентинович (RU)
Адрес для переписки: 125427, Москва, ул. Софьи Ковалевской, 10, корп.2, кв.193, М.В. Балмазову
Дата начала действия патента: 2004.05.17

Установка предназначена для применения в энергосберегающих системах вентиляции и кондиционирования воздуха жилых, общественных и административных зданиях. Установка содержит теплоизвлекающий теплообменник с поддоном для сбора конденсата в вытяжном агрегате и теплоотдающий теплообменник в приточном агрегате. Теплообменники соединены трубопроводами, по которым от работы насоса циркулирует антифриз. В агрегатах установлены воздушные клапаны с электроприводами, вентиляторы с приводом от электродвигателей, включающихся и выключающихся магнитным пускателем, и фильтры для предохранения теплообменников от пыли. Отепленный в теплоотдающем теплообменнике антифриз пропускается через подогреватель антифриза, в котором антифриз разогревается до уровня, задаваемого автоматическим устройством, контролирующим температуру нагрева приточного наружного воздуха в теплоотдающем теплообменнике. Для устранения замерзания конденсата, выпадающего из охлаждаемого вытяжного воздуха на стенках теплоизвлекающего теплообменника, установлены датчики контроля намерзания конденсата, которые имеют импульсную связь с магнитными пускателями электродвигателей вентиляторов вытяжного и приточного воздуха, а также включением подогревателя антифриза в режиме оттаивания. Работа циркуляционного насоса управляется автоматическим устройством, контролирующим заданную температуру в обслуживаемом помещении. Технический результат - повышение надежности.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение предназначено для применения в энергосберегающих системах вентиляции и кондиционирования воздуха в жилых, общественных и административных зданиях.

Известна конструкция установки утилизации тепла вытяжного воздуха, включающей теплоизвлекающий теплообменник с поддоном для сбора конденсата в вытяжном агрегате и теплоотдающий теплообменник в приточном агрегате, теплообменники соединены трубопроводами, по которым от работы насоса циркулирует антифриз, в агрегатах установлены воздушные клапаны с электроприводами, вентиляторы с приводом от электродвигателей, включающихся и выключающихся магнитным пускателем, и фильтры для предохранения теплообменников от пыли.

Недостатком известных установок утилизации является недостаточная теплотехническая эффективность из-за невозможности быстрого устранения замерзания конденсата при глубоком охлаждении и осушении вытяжного воздуха при нагреве приточного воздуха утилизируемым теплом, что требует предподогрева приточного воздуха электротенами и последующего его догрева в калориферах, питаемых горячей водой от отдельных источников энергоснабжения [Кокорин О.Я. Современные установки кондиционирования воздуха. - М.: Физматлит. 2003 г.].

Задачей изобретения является устранение недостатков известной конструкции и значительное повышение эффективности утилизации теплоты вытяжного воздуха, а также возможность быстрого оттаивания замерзшего конденсата, при этом дополнительно упрощается конструкция установки утилизации тепла в целом и повышается ее надежность.

Технический результат достигается изобретением установки утилизации тепла вытяжного воздуха, содержащей теплоизвлекающий теплообменник с поддоном для сбора конденсата в вытяжном агрегате и теплоотдающий теплообменник в приточном агрегате, теплообменники соединены трубопроводами, по которым от работы насоса циркулирует антифриз, в агрегатах установлены воздушные клапаны с электроприводами, вентиляторы с приводом от электродвигателей, включающихся и выключающихся магнитным пускателем, и фильтры для предохранения теплообменников от пыли, отличающейся тем, что установлен подогреватель, в котором отепленный в теплоотдающем теплообменнике антифриз разогревается до уровня, задаваемого автоматическим устройством, контролирующим температуру нагрева приточного наружного воздуха в теплоотдающем теплообменнике, а также установлены датчики контроля намерзания конденсата, которые имеют импульсную связь с магнитными пускателями электродвигателей вентиляторов вытяжного и приточного воздуха, а также включением подогревателя антифриза в режиме оттаивания для устранения замерзания конденсата, выпадающего из охлаждаемого вытяжного воздуха на стенках теплоизвлекающего теплообменника, например, соленоидным клапаном на обводном трубопроводе горячей воды на входе в теплообменник антифриз-вода, установленное автоматическое устройство контролирует заданную температуру в обслуживаемом помещении и управляет работой циркуляционного насоса.

УСТАНОВКА УТИЛИЗАЦИИ ТЕПЛА ВЫТЯЖНОГО ВОЗДУХА

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемой установки утилизации теплоты вытяжного воздуха Ly в вытяжном агрегате 1, состоящем из фильтра 2, теплоизвлекающего теплообменника 3 с поддоном 4 и датчиком 5 контроля намерзания конденсата, вытяжного вентилятора 6 с приводом от электродвигателя с магнитным пускателем МП, воздушного клапана 7 с электрическим приводом и для подачи в обслуживаемое помещение наружного воздуха Lпн приточного агрегата 8, состоящего из воздушного клапана 9 с электроприводом, воздушного фильтра 2, теплоотдающего теплообменника 10, приточного вентилятора 11 с приводом от электродвигателя с магнитным пускателем МП, а трубопроводами 12 и 13 соединены теплоизвлекающий 3 и теплоотдающий 10 теплообменники, с циркуляционным насосом 14, который управляется автоматическим устройством 24, контролирующим заданную температуру в обслуживаемом помещении, а на трубопроводе 13 установлен подогреватель антифриза, который может работать в режиме оттаивания, например, теплообменник 15 антифриз-горячая вода, соединенный подающим 16 и обратным 17 трубопроводами с источником снабжения горячей водой (не показан), а на подающем трубопроводе 16 смонтирован автоматический клапан 18, имеющий импульсную связь 19 с датчиком 20 контроля температуры приточного наружного воздуха tпн , и у клапана 18 смонтирован обводной трубопровод 21 с соленоидным клапаном 22, имеющим импульсную связь 23 с датчиками контроля 5 образования замерзшего конденсата на поверхности пластин теплообменника 3, а импульсная связь 23 одновременно присоединена к магнитным пускателям МП электродвигателей вытяжного 6 и приточного 11 вентиляторов и электрическими приводами воздушных клапанов 7 и 9.

Установка утилизации тепла вытяжного воздуха работает следующим образом: высокоэффективная утилизация теплоты охлаждаемого и осушаемого вытяжного воздуха Ly с начальной энтальпией I y1 до конечной энтальпии Iу2, которая от работы насоса 14 передается на нагрев приточного наружного воздуха L пн с температурой tнх до температуры tпн , в схеме установки утилизации осуществляется при работе электродвигателей вытяжного 7 и приточного 11 вентилятора и насоса 14, управляемого автоматическим устройством 24, контролирующим заданную температуру в обслуживаемом помещении, который по трубопроводу 12 подает в трубки теплоизвлекающего теплообменника 3 антифриз Gаф с отрицательной температурой taФ1 и, проходя по трубкам теплообменника 3, антифриз нагревается до положительной температуры tаф2 благодаря извлечению из вытяжного воздуха теплоты, определяемой перепадом энтальпий (Iy1-Iу2 ), при этом на пластинах теплообменника 3 происходит выпадение конденсата, который частично собирается в поддоне 4 и удаляется в канализацию, а частично замерзает при охлаждении и осушении вытяжного воздуха Ly, что контролируется датчиком 5, а превышение критического уровня замерзающего конденсата вызовет команду от датчиков 5 через импульсную связь 23 на остановку электродвигателей вытяжного 6 и приточного 11 вентиляторов, закрытие воздушных клапанов 7 и 9, а также открытие соленоидного клапана 22 на обводном трубопроводе 21 у подающего трубопровода 16 поступления горячей воды в теплообменник 15, что обеспечит повышение температуры антифриза до tаф3 и нагретый антифриз от работы насоса 14 по трубопроводу 12 поступит в трубки теплообменника 3, что обусловит быстрое оттаивание замерзшего конденсата, который в жидком состоянии собирается в поддоне 4 и удаляется в канализацию, а устранение замерзшего конденсата на поверхности пластин теплообменника 3 воспринимается датчиками 5, которые по импульсной связи 23 передают команду на пуск электродвигателей вытяжного 7 и приточного 11 вентиляторов, открытие воздушных клапанов 7 и 9, закрытие соленоидного вентиля 22 на обводном трубопроводе 21, а если утилизируемой в теплообменнике 3 теплоты вытяжного воздуха Ly недостаточно для нагрева приточного наружного воздуха Lпн до требуемой температуры tпн, то датчик 20 через импульсную связь 19 подает команду на открытие автоматического клапана плавной регулировки 18 на подающем трубопроводе 16, поступление горячей воды Gw r в теплообменник 15 на догрев антифриза G аф3 до требуемой температуры, а охлажденная вода G w об. по обратному трубопроводу 17 поступает к центру нагрева воды (не показан), для предохранения теплообменников 3 и 10 от пыли служат фильтры 2.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Установка утилизации тепла вытяжного воздуха, содержащая теплоизвлекающий теплообменник с поддоном для сбора конденсата в вытяжном агрегате и теплоотдающий теплообменник в приточном агрегате, теплообменники соединены трубопроводами, по которым от работы насоса циркулирует антифриз, в агрегатах установлены воздушные клапана с электроприводами, вентиляторы с приводом от электродвигателей, включающихся и выключающихся магнитным пускателем, и фильтры для предохранения теплообменников от пыли, отличающаяся тем, что установлен подогреватель, в котором отепленный в теплоотдающем теплообменнике антифриз разогревается до уровня, задаваемого автоматическим устройством, контролирующим температуру нагрева приточного наружного воздуха в теплоотдающем теплообменнике, а также установлены датчики контроля намерзания конденсата, которые имеют импульсную связь с магнитными пускателями электродвигателей вентиляторов вытяжного и приточного воздуха, а также включением подогревателя антифриза в режиме оттаивания для устранения замерзания конденсата, выпадающего из охлаждаемого вытяжного воздуха на стенках теплоизвлекающего теплообменника, например, соленоидным клапаном на обводном трубопроводе горячей воды на входе в теплообменник антифриз - вода, установленное автоматическое устройство контролирует заданную температуру в обслуживаемом помещении и управляет работой циркуляционного насоса.

Версия для печати
Дата публикации 07.12.2006гг


вверх