Устройство для вентиляции животноводческих помещений

Изобретение относится к вентиляции животноводческих помещений, имеющих большие влаговыделения в виде водяных паров. Устройство для вентиляции животноводческого помещения содержит теплообменник-осушитель, выполненный в виде воздуховода, и сообщенный входом через приточный воздуховод с приточным вентилятором, а выходом через соединительный воздуховод с раздаточным воздуховодом, под воздуховодами расположены конденсатосборники для сбора и отвода конденсата, за приточным воздуховодом в начальной части теплообменного воздуховода установлена контрольная камера интенсивного тепломассообмена, образованная наружными стенками теплообменного воздуховода и дополнительным, коаксиально расположенным воздуховодом, контрольная камера интенсивного тепломассообмена со стороны приточного воздуховода имеет дно, с другой стороны - свободный выход, за дном установлен нагнетательный воздуховод с нагнетательным вентилятором, соединяющий внутреннее пространство контрольной камеры интенсивного тепломассообмена с воздухом помещения, при этом на наружной стенке контрольной камеры интенсивного тепломассообмена устанавливается датчик давления, электрически связанный с пусковой системой приточного вентилятора наружного воздуха. Технический результат изобретения - улучшение зоогигиенических условий в животноводческом помещении за счет повышения эффективности тепломассообмена и повышения надежности системы вентиляции путем разработки устройства повышения теплотехнической эффективности системы за счет получения информации о степени обледенения теплообменной поверхности с последующим воздействием на режим работы системы - осуществление периодической оттайки накопившегося льда. 2 ил.

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к животноводству, в частности к вентиляции животноводческих помещений, имеющих большие влаговыделения в виде водяных паров.

Известно устройство теплообменной блокирующей вентиляции Турушева для животноводческих помещений (Турушев В.А. Теплообменная блокирующая вентиляция животноводческих помещений. Рекомендация. Улан-Удэ: Бурятск. кн. изд-во, 1985. - 60 с.). Система вентиляции содержит теплообменник-осушитель, выполненный в виде воздуховода, расположенного под потолком по всей длине животноводческого помещения (в центральной его части) и сообщенного через приточный воздуховод с приточным вентилятором, с одной стороны, а с другой стороны - с раздаточным воздуховодом. Воздуховоды системы вентиляции Турушева выполняются из полиэтиленовой пленки с поперечным сечением в виде треугольника, одна из вершин которого направлена вниз, соответственно две грани воздуховодов направлены вниз, а третья располагается под потолком помещения горизонтально. Под нижними ребрами воздуховодов расположены желобки для сбора и отвода конденсата.

Однако эта система обладает некоторыми недостатками.

При низких температурах наружного воздуха на теплообменных поверхностях воздуховодов образуются зоны: конденсатообразования, инея и льдообразования. Образовавшийся на полиэтиленовых поверхностях лед, иней снижают интенсивность тепломассообмена и вызывает разрыв пленки, что снижает эффективность работы системы и ее надежность. Отсутствуют технические средства контроля процесса льдообразования. Для оттайки воздуховодов используется прерывистый режим, управляемый от реле времени.

Наиболее близким аналогом является устройство для вентиляции животноводческих помещений (патент РФ 2207471, кл. F 24 F 7/06).

Устройство для вентиляции животноводческого помещения, содержащее теплообменник-осушитель, выполненный в виде воздуховода, расположенного под потолком по всей длине животноводческого помещения в центральной его части и сообщенный через приточный воздуховод с приточным вентилятором и выходом через соединительный воздуховод с раздаточным воздуховодом, под нижними ребрами воздуховодов расположены конденсатосборники для сбора и отвода конденсата, воздуховоды выполнены в поперечном сечении в виде четырехугольника, одна из вершин которого направлена вниз в сторону конденсатосборника, ширина последнего не менее длины дуги сектора, образованного углом при верхней вершине воздуховода и поверхностью конденсатосборника.

Однако и эта система обладает недостатками.

При низких температурах наружного воздуха на наружных поверхностях теплообменного воздуховода образуются зоны: конденсатообразования, инея и льдообразования. Образовавшийся на наружных поверхностях воздуховодов иней и лед снижают интенсивность тепломассообменных процессов.

Процесс образования инея и льда не контролируется, отсутствуют информационные средства для управления режимом работы системы с целью осуществления периодической оттайки образовавшегося инея и льда, и соответственно восстановления теплотехнических параметров системы.

Управление режимами работы, т.е. включение режима вентиляции или оттайки известных систем, возможно с применением ручного управления или временного реле. Оттайка образовавшегося льда осуществляется не интенсивно, под воздействием естественной конвекции внутреннего воздуха помещения, это увеличивает продолжительность периода отключения вентиляции, что соответственно ухудшает параметры микроклимата внутри животноводческого помещения, а в целом снижает эффективность устройства для вентиляции животноводческого помещения.

Задача изобретения - улучшение зоогигиенических условий в животноводческом помещении за счет повышения эффективности тепломассообмена и повышения надежности системы вентиляции путем разработки устройства повышения теплотехнической эффективности системы за счет получения информации о степени обледенения теплообменной поверхности с последующим воздействием на режим работы системы - осуществление периодической оттайки накопившегося льда

Поставленная задача решается за счет того, что устройство для вентиляции животноводческого помещения, содержащее теплообменник-осушитель, выполненный в виде воздуховода, и сообщенный входом через приточный воздуховод с приточным вентилятором, а выходом через соединительный воздуховод с раздаточным воздуховодом, под воздуховодами расположены конденсатосборники для сбора и отвода конденсата, за приточным воздуховодом в начальной части теплообменного воздуховода установлена контрольная камера интенсивного тепломассообмена, образованная наружными стенками теплообменного воздуховода и дополнительным, коаксиально расположенным воздуховодом, контрольная камера интенсивного тепломассообмена со стороны приточного воздуховода имеет дно, с другой стороны - свободный выход, за дном установлен нагнетательный воздуховод с нагнетательным вентилятором, соединяющий внутреннее пространство контрольной камеры интенсивного тепломассообмена с воздухом помещения, при этом на наружной стенке контрольной камеры интенсивного тепломассообмена устанавливается датчик давления, электрически связанный с пусковой системой приточного вентилятора наружного воздуха.

Новые существенные признаки:

1. За приточным воздуховодом в начальной части теплообменного воздуховода установлена контрольная камера интенсивного тепломассообмена.

2. Контрольная камера интенсивного тепломассообмена, образованная наружными стенками теплообменного воздуховода и дополнительным, коаксиально расположенным воздуховодом.

3. Контрольная камера интенсивного тепломассообмена со стороны приточного воздуховода имеет дно, а с другой - свободный выход.

4. За дном установлен нагнетательный воздуховод, соединяющий внутреннее пространство контрольной камеры интенсивного тепломассообмена с воздухом помещения через нагнетательный вентилятор с воздухом помещения

Перечисленные новые существенные признаки в совокупности с известными позволяют получить технический результат во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

В отличие от известных систем на начальном участке теплообменного воздуховода установлена контрольная камера интенсивного тепломассообмена, во внутреннее пространство которой подается нагнетательным вентилятором воздух помещения. Такое решение обеспечивает в период стояния отрицательных температур наружного воздуха интенсификацию тепломассообменных процессов и соответственно процесса льдообразования на поверхностях теплообменного воздуховода, находящегося внутри контрольной камеры интенсивного тепломассообмена. Внутри контрольной камеры интенсивного тепломассообмена, на наружных поверхностях тепломассообменного воздуховода происходит процесс интенсивного тепломассообмена между потоком наружного холодного воздуха и потоком теплого и влажного внутреннего воздуха через разделительную стенку теплообменного воздуховода. В результате на наружных стенках теплообменного воздуховода образуется лед. Образовавшийся лед уменьшает живое сечение контрольной камеры интенсивного тепломассообмена, что влечет перераспределение составляющих давления воздушного потока внутри контрольной камеры интенсивного тепломассообмена. При нарастании льда изменяется давление воздуха внутри контрольной камеры интенсивного тепломассообмена и установленный датчик давления подает сигнал на отключение приточного вентилятора. При работающем нагнетательном вентиляторе внутреннего воздуха происходит оттайка льда, давление восстанавливается, подается сигнал на включение приточного вентилятора наружного воздуха, и система восстанавливает свою работу.

Таким образом, достигается функционирование системы вентиляции с контролируемым и управляемым процессом льдообразования и его оттайки. Контролируемый и управляемый процесс льдообразования и оттайки повышает эффективность работы системы.

На фиг.1 изображено устройство для вентиляции животноводческого помещения в плане, а на фиг.2 - вид сбоку по стрелке А.

Устройство для вентиляции животноводческого помещения 1 содержит приточный вентилятор наружного воздуха 2, соединенный через приточный воздуховод 3 с теплообменным воздуховодом 4, последний соединен с воздухораспределительным воздуховодом 5 через соединительный воздуховод 6. В начальной части теплообменного воздуховода 4 установлена контрольная камера интенсивного тепломассообмена 7, образованная начальной частью теплообменного воздуховода 4 и коаксиально расположенным воздуховодом 8. Контрольная камера интенсивного тепломассообмена со стороны приточного воздуховода 3 имеет дно 9, с другой стороны - свободный выход. Внутреннее пространство контрольной камеры интенсивного тепломассообмена 7 посредством нагнетательного воздуховода 10 и нагнетательного вентилятора 11 соединяется с воздушной средой помещения 1. На наружной стенке контрольной камеры интенсивного тепломассообмена 7 установлен датчик давления 12, электрически связанный с пусковой системой (не показано) приточного вентилятора 2 наружного воздуха. Под теплообменным 4, соединительным 6 и воздухораспределительным 5 воздуховодами расположен конденсатосборник 13.

В холодный период года устройство для вентиляции животноводческого помещения работает следующим образом.

Холодный воздух из наружной атмосферы приточным вентилятором 2 через приточный воздуховод 3 подается в теплообменный воздуховод 4. Теплый и влажный воздух животноводческого помещения 1 нагнетательным вентилятором 11 через нагнетательный воздуховод 10 подается внутрь контрольной камеры интенсивного тепломассообмена 7. Между потоком холодного воздуха внутри теплообменного воздуховода 4 и потоком внутреннего воздуха помещения 1 в контрольной камере интенсивного тепломассообмена 7 осуществляется процесс тепломассообмена. В результате на наружных стенках теплообменного воздуховода 4 образуется лед. По мере нарастания слоя льда, снижается живое сечение для прохода воздуха внутри камеры интенсивного тепломассообмена 7, при этом составляющие давления воздушного потока изменяются. Датчик давления 12 отслеживает изменение давления воздушного потока и воздействует на систему управления работой приточного вентилятора 2, которая осуществляет отключение приточного вентилятора 2.

Нагнетательный вентилятор 11 продолжает подавать внутренний воздух помещения в контрольную камеру интенсивного тепломассообмена 7, что приводит к оттайке льда, давление внутри камеры 7 восстанавливается до первоначального значения и под воздействием датчика давления 12 включается приточный вентилятор 2.

Таким образом, в животноводческом помещении, оборудованном устройством для вентиляции для животноводческих помещений, обеспечивается управляемый процесс осушки внутреннего воздуха и утилизации скрытой составляющей теплоты этого воздуха. Образованный при этом конденсат попадает в конденсатосборник 13.

Устройство для вентиляции животноводческого помещения, содержащее теплообменник-осушитель, выполненный в виде воздуховода и сообщенный входом через приточный воздуховод с приточным вентилятором, а выходом - через соединительный воздуховод с раздаточным воздуховодом, под воздуховодами расположены конденсатосборники для сбора и отвода конденсата, отличающееся тем, что за приточным воздуховодом в начальной части теплообменного воздуховода установлена контрольная камера интенсивного тепломассообмена, образованная наружными стенками теплообменного воздуховода и дополнительным коаксиально расположенным воздуховодом, контрольная камера интенсивного тепломассообмена со стороны приточного воздуховода имеет дно, с другой стороны - свободный выход, за дном установлен нагнетательный воздуховод с нагнетательным вентилятором, соединяющий внутреннее пространство контрольной камеры интенсивного тепломассообмена с воздухом помещения, при этом на наружной стенке контрольной камеры интенсивного тепломассообмена устанавливается датчик давления, электрически связанный с пусковой системой приточного вентилятора наружного воздуха.