Система кондиционирования воздуха

 

Изобретение относится к области кондиционирования воздуха с использованием в качестве источника холода абсорбционной холодильной машины. С целью повышения эффективности обработки воздуха в систему кондиционирования воздуха, содержащую камеру 2 орошения, подогреватель 5 воздуха, холодильную машину с абсорбером 6, конденсатором 7 и двумя испарителями 3 и 37, дополнительно введены датчики 26 - 31 температуры, влагосодержания и относительной влажности наружного воздуха и приточного воздуха, датчик 32 энтальпии и электронный процессор 33, состоящий из последовательно соединенных подсистем 34, 35 и 36 сбора информации, анализа информации и принятия решений и формирования выходных управляющих воздействий. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.Я0 (51) 5 F 24 Г 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСКОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4269250/29-29 (22) 26.06.87 (46) 07.03.90. Бюл. V 9 (71) Рижский политехнический институт им. A.ß.Ïåëüøå (72) Э.Э.,Цзелзитис, Э.В.Гинтерс и З.Л.Кацнельсон (53) 621.575 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 541074, кл. F 24 F 3/00, 1975. (54) СЛСТЕМА КОНДИЦИОНИРОВРНИЯ В03ДУХА

{57) Изобретение относится к области кондиционирования воздуха с использованием в качестве источника холода

2 абсорбционной холодильной машины.

С целью повышения эффективности обработки воздуха в систему кондиционирования воздуха, содержащую камеру 2 орошения, подогреватель 5 воздуха, холодильную машину с абсорбером 6, конденсатором 7 и двумя испарителями

3 и 37, дополнительно введены датчики

26-31 температуры, влагосодержания и относительной влажности наружного воздуха и приточного воздуха, датчик

32 энтальпии и электронный процессор

33, состоящий из последовательно соединенных подсистем 34, 35.и 36 сбора информации, анализа информации и принятия решений и формирования вы- а ходных управляющих воздействий. 2 ил.

1548608

Изобретение относится к обработке воздуха, преимущественно к кондиционированию воздуха с использованием в качестве источника холодоснабжения абсорбционнои холодильной машины.

Цель изобретения — повышение качества обработки воздуха.

На фиг. 1 показана функциональная с>сема системы кондиционирования воздуха; на фиг. 2 - процессы оптимальной обработки воздуха на I-d-диаграмме, Система кондиционирования воздуха содержит включенные в контур 1 циркуляции холодоносителя оросительную камеру 2 и испаритель 3 абсорбционной холодильной машины, и включенные в водяной циркуляционный контур 4 поверхностный подогреватель 5 воздуха, абсорбер 6, конденсатор 7 и генератор 8 холодильной машины.

Система содержит также теплообменник-регенератор 9, дроссельный вентиль I0„ воздуховод 11 наружного воз- д духа, насос 12 испарителя.

Дополнительно устройство содержит основной обводной воздуховод t3, подключенный в направлении перемещения воздуха к входу оросительной камеры

2 и к выходу поверхностного подогревателя 5 воздуха, дополнительные обводные воздуховоды 14 4и 15 оросительной камеры и подогревателя, воздушные клапаны 16-18, установленные на упо35 мянутых воздуховодах, и воздушные клапаны 19-21 на наружном воздуховоде 11, размещенные между точками при, соединения дополнительных воздухо-"

, водов, регулятор 22 производительнос- @ ти насоса 12 испарителя 3, регулирую= щие клапаны 23-25 контура 1 циркуляции холодоносителя и водяного циркуляционного контура 4, датчики 26-31 температуры, вгалосодержания и относительной влажности наружного и приточного воздуха, датчик 32 знтальпии наружного воздуха, злектронный процессор 33, включающий последовательно соединенные подсистемы 34-36 сбора информации, анализа информации и формирования управляющих воздействий и дополнительный испаритель 37, причем выходы всех датчиков подключены к входам подсистемы 34 сбора информации, выходы подсистемы 36 формирования управляющих воздействий соединены с воздушными и регулирующими клапанами 16-21 и 23-25 и регулятором 22 производительности насоса 12, дополнительный испаритель 37 подключен к источнику 38 сбросной теплоты, а генератор 8 холодильной машины соединен подводящим 39 и отводящим 40 трубопроводами теплоносителя.

Система содержит также вентилятор

41, насос 42 в циркуляционном контуре 4, трубопроводы 43 и 44 системы оборотного водоснабжения холодильной машины, подключенные к регулирующим клапанам 24 и 25: воздушные клапаны

16-21 снабжены приводами 45-50, а регулирующие клапаны 23-25 — приводами

51-53.

Система кондиционирования воздуха работает следующим образом.

Наружный воздух поступает в систему кондиционирования воздуха по воздуховоду 1.1, далее в зависимости от режима работы системы он проходит обработку в оросительной камере 2, затем в подогревателе 5 или перепускается по обводным каналам 13-15, последовательно проходя обработку в подогревателе 5 и камере 2, и подается вентилятором 41 потребителю.

В генераторе 8 круглогодично ра" ботающей абсорбционной холодильной машины при псмощи теплоносителя, подводимого и отводимого по трубопроводам 39 и 40, из раствора выпаривается хладагент, Далее пары хладагента поступают в конденсатор 7, где переходят в жидкое состояние, отдавая теплоту фазового перехода циркулирующей в контуре 4 воде. Из конденсатора 7 жидкий хпадагент через дроссель ный вентиль 10 поступает в испаритель

3, где испаряется при низких температуре и давлении испарения, отбирая теплоту от хладоносителя, циркулирующего через испаритель 3 и оросительную камеру 2, а при отсутствии потребности в холоде для обработки воздуха жидкий хладагент поступает в дополнительный испаритель 37, отбирая теплоту от источника 38 сбросной теплоты. После испарителя парообразный хладагент поступает в абсорбер 6, где поглощается слабым раствором, поступающим сюда из генератора 8 через теплообменник-регенератор 9. Выделяющаяся в абсорбере 6 теплота передается воде, циркулирующей в контуре 4. После абсорбера 6 крепкий раствор поступает через теплообменникрегенератор 9 в генератор 8. Циркули5 154860 рующая в контуре 4 вода подается на.сосом 42 в подогреватель 5, при этом часть ее при необходимости может поступать на дополнительное охлаждение в систему оборотного водоснабжения . абсорбционной холодильной машины через клапаны 24 и 25 по трубопроводам

43 и 44.

Сигналы от датчиков температуры 1О

26 и 29, вгалосодержания 27 и 30, энтальпии 32 и относительной влажности 28 и 31 постоянно поступают к электронному процессору 33. По сигналам датчиков контролируется точность поддержания параметров приточного воздуха, выбирается и обеспечивается оптимальный по критерию минимума энергозатрат алгоритм обработки воз-. духа путем подачи сигналов от под- 20 системы 36 формирования воздействий к регулирующим клапанам 16-21, 23-25 и к регулятору 22 производительности насоса 12. лах от t4z>

Ао сьс °! 25

Процессы оптимальной обработки воздуха при помощи системы кондиционирования представлены на фиг. 2, на которой обозначены области I-IX расположения параметров наружного воздуха, каждой из которых соответствует определенный алгоритм обработки воздуха, буквой Н обозначены точки, характеризующие текущие состояния наружного воздуха, четырехугольник

ABCD ограничивает область расположения параметров приточного воздуха, точка Х соответствует минимальной температуре хладоносителя.

При расположении параметров наружного воздуха в области I (фиг. 2), ограниченной линией постоянного влагосодержания и прямой ХЕ (верхняя граница), однозначно заданной уравнением прямой, проходящей через две точки Х и С с известными параметрами, клапаны .19-21 открыты, клапаны 16-18 закрыты, клапаны 24 и 25 регулируют соотношение расхода нагретой в абсорбере 6 и конденсаторе 7 воды через щ подогреватель 5 и систему оборотного водоснабжения, клапан 23 пропускает весь хладоноситель через испаритель

3 абсорбционной холодильной машины, регулятор.22 обеспечивает поддержание максимально допустимого влагосодержания приточного воздуха dc путем изменения производительности насоса

12. В этом режиме наружный воздух

8 6 охлаждается и осушается по политропе в оросительной камере 2 хладоносителем, имеющим минимальную температуру, до достижения влагосодержания Й затем нагревается в подогревателе 5 до достижения температуры точки С и подается потребителю.

При расположении параметров наружного воздуха в области II, ограниченной линией постоянной энтальпии

Ic и прямой ХЕ (нижняя граница), положение клапанов 19-21 и 16-18 не изменяется, подогреватель 5 посредством клапанов 24 и 25 отключен от контура 4, при этом циркулирующая в этом контуре вода охлаждается в системе оборотного водоснабжения . Наружный воздух охлаждается и осушается по политропе в камере 2 до температуры и влагосодержания d, соответствующих точке С, что обеспечивается перепуском части хладоносителя при помощи клапана 23 мимо испарителя 3 и соответствующим изменением производительности насоса 12, При расположении параметров наружного воздуха в области III, ограниценной линиями постоянной энтальпии

I и I и линией постоянной температуры t, положение регулирующих клапанов 16-21, 24 и 25 остается таким же, как в предыдущем режиме, абсорбционная холодильная машина не работает.

Наружный воздух адиабатически охлаждается и увлажняется в оросительной камере 2 до достижения постоянной температуры, при этом относительная влажность приточного воздуха может колебаться в заданных пределах от Ч 4,e, ро Г z>c °

При переходе параметров наружного воздуха в область IV, ограниченную линиями постоянной энтальпии Т ь и и кривой ср 4,> наружный воздух рбрабатывается так же как в предыдущем режиме, с той разницей, что адиабатическое охлаждение и увлажнение происходят до достижения воздухом относительной влажности С 4 ц а температура приточного воздуха может колебаться в заданных предеПри расположении параметров наружного воздуха в области V наружный воз.дух тепловлажностной обработке не подвергается.

1548608

При расположении параметров наружного воздуха в пределах области VI,ограниченной линиями постоянного влагосодержания d и d и кривой

Я с, и в пределах области VII, ограниченной линиями dt,, <1р, t > о, наружный воздух нагревается s подогревателе 5 в первом случае до относительной влажности cgz,<-, so второмдо температуры с . При этом подвод воды в оросительную камеру 2 прекращен, испаритель 3 от контура отключен, а испарение хладагента происходит в нем с отбором теплоты фазового перехода от источника 38 сбросной теплоты.

При переходе параметров наружного воздуха в область VIII, ограниченную линиями d<, Iz u I Ä rS1e I« - является энтальпией точки пересечения линии d p с кривой I = 1003, наружный воздух адиабатически охлаждается в оросительной камере 2 до дости жения вла госодержания d>, а затем нагревается в подогревателе 5 до температуры t>,испарение хладагента также происходит за счет отбора теплоты от источника 38.

При переходе параметров наружного воздуха в область IX энтальпия наружного воздуха меньше, чем энтальпия при обработке наружного воздуха в предыдущих режимах, т.е. невозможно обеспечить поддержание параметров приточного воздуха в заданных пределах (четырехугольник,ABCD). В этом режиме воздействием подсистемы 36 обеспечивается открытое положение клапанов 16-18 .и закрытое положение клапанов 19-21. Поступающий по воздуховоду 21 наружный воздух подается по обводному воздуховоду 14 к подогревателю 5, где нагревается при постоянном влагосодержании до состояния, характеризуемого точкой на линии постоянной энтальпии IA, затем по воэдуховоду 11, обводному воздуховоду 13, воздуховоду 11 подается. к оросительной камере 2, где адиабатически .охлаждается и увлажняется до параметров точки Д, характеризующей состояние приточного воздуха с минимально допустимой температурой

t A и минимально допустимой отноительной влажностью Ы, что

< Д<Ь беспечивается изменением произвоительности насоса 12. После оросительной камеры по воздуховоду 11, обводному воздуховоду 15, воздуховоду 11 воздух поступает к всасываю щему патрубку вентилятора ч 1, а зас тем - к потребителю, Испарение хладагента в этом режиме также происходит за счет тепла от источника 38.

При переходе параметров наружного воздуха из области IX a область VII или VIII, а затем в обг асти IV, V, VII, II или III положение клапанов

16-21 не изменяется, а при дальнейшем переходе параметров наружного воздуха в область I когда требуется предварительное искусственное охлаждение наружного воздуха в оросительной камере 2 с последующим нагревом в подогревателе 5, открываются клапаны 19-21 и закрываются клапаны

16-18.

Формула изобретения

Система кондиционирования воздуха „ содержащая включенные в контур циркуляции хладоносителя оросительную камеру и испаритель абсорбционной холодильной машины и включенные в водяной циркуляционный контур поверхностный подогреватель воздуха, абсороер, конденсатор и генератор этой же машинй, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества обработки воздуха и снижения энергозатрат, система дополнительно содержит основной обводной воздуховод, подключенный. в направлении перемещения воздуха к входу орос,ительной камеры и к выходу поверхностного подогревателя воздуха, дополнительные обводные воздуховоды оросительной камеры и подогревателя, воздушные клапаны, установленные на упомянуть.х воздуховодах и воздушные клапаны на наружном воздуховоде, размещенные между точками подсоединения дополнительных воздуховодов, регулятор производительности насоса испарителя, регулирующие клапаны контура циркуляции холодоносителя и водяного циркуляционного контура, датчики температуры, влагосодержания,и относительной влажности наружного и приточного воздуха, датчик энтальпии наружного воздуха, эг<ектронный процессор, включающий госледовательно соединенные подсистемы сбора информации, анализа информацйи.и формирования управляющих

1548608

Составитель В.Жильцов

Техред M.Õîäàíè÷ Корректор B-Кабаций

Редактор М,Бланар

Заказ 133 Тираж 586 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, 8-35, Раушская наб °, д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 191 воздействий и дополнительный испаритель, причем выходы всех датчиков подключены к входам подсистемы сбора информации, выходы подсистемы формирования управляющих воздействий соединены с привОдами воздушных и регулирующих клапанов и регулятором производительности, дополнительный испаритель .подключен к источнику сбросной теплоты, а генератор холодильной машины соединен с подводящим и отводящим трубопроводами теплоносителя.