Система кондиционирования воздуха с комбинированным косвенным охлаждением

Авторы патента:

F24F3/06 - отличающиеся приспособлениями для подачи текучих теплоносителей для последующей обработки первичного воздуха в комнатных установках (F24F 3/02 имеет преимущество)

Владельцы патента RU 2452901:

Кочетов Олег Савельевич (RU)
Стареева Мария Олеговна (RU)

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и вентиляции и может быть использовано для создания комфортных условий и микроклимата в производственных помещениях с избыточным выделением тепла. Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса автоматического регулирования двухвентиляторных кондиционеров. Это достигается тем, что система кондиционирования воздуха с комбинированным косвенным охлаждением включает в себя вентиляторную градирню, устанавливаемую на крыше кондиционируемого помещения, а в нижней части корпуса вентиляторной градирни установлен поддон для сбора охлажденной воды, причем в корпусе над поддоном выполнены эжектирующие отверстия для притока наружного воздуха, а в верхней части корпуса градирни расположено оросительное устройство с форсунками и осевой вентилятор, причем кондиционер содержит центробежный вентилятор, подающий воздух в помещение, масляный самоочищающийся фильтр, теплообменный аппарат, камеру орошения, связанную трубопроводом с центробежным насосом, а также приточную и выхлопную шахты, имеющие общую разделяющую их стенку, при этом автоматический клапан регулирует подачу наружного и рециркуляционного воздуха через фильтр из помещения, корпус каждой из форсунок в оросительном устройстве градирни и в камере орошения кондиционера выполнен полым, осесимметричным, ось которого перпендикулярна оси отверстия трубы коллектора, а по форме корпус выполнен в виде тела вращения, образованного кривой второго порядка, например сферическим, в виде усеченного эллипсоида или параболоида вращения, а со стороны проточного отверстия трубы коллектора в форсунке установлен спрямляющий элемент, выполненный в виде кольца, имеющего центральную втулку, с которой жестко соединены радиально расположенные, по крайней мере, три лопасти, соединенные с корпусом форсунки, причем корпус выполнен с двумя противоположно расположенными перпендикулярно оси форсунки уступами, посредством которых через хомуты с замками форсунка закрепляется на коллекторе, при этом в нижней части корпуса форсунки выполнено коническое дроссельное отверстие, соединенное с камерой смешения, которая расположена между дроссельным отверстием и спрямляющим элементом, а на внутренней поверхности камеры смешения имеются винтообразные канавки. 2 ил.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является система кондиционирования по патенту РФ №2349841, кл. F24F 3/06, содержащая корпус, секции приемных клапанов и подогрева, оросительную камеру, в которой установлены форсунки и каплеуловители с поддоном-фильтром, секцию фильтров, соединенную с вентиляционным агрегатом.

Недостатком его является сравнительно невысокая эффективность процесса автоматического регулирования и распыления жидкости в оросительных устройствах.

Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса автоматического регулирования двухвентиляторных кондиционеров.

Это достигается тем, что система кондиционирования воздуха с комбинированным косвенным охлаждением включает в себя вентиляторную градирню, устанавливаемую на крыше кондиционируемого помещения, а в нижней части корпуса вентиляторной градирни установлен поддон для сбора охлажденной воды, причем в корпусе над поддоном выполнены эжектирующие отверстия для притока наружного воздуха, а в верхней части корпуса градирни расположено оросительное устройство с форсунками и осевой вентилятор, причем кондиционер содержит центробежный вентилятор, подающий воздух в помещение, масляный самоочищающийся фильтр, теплообменный аппарат, камеру орошения, связанную трубопроводом с центробежным насосом, а также приточную и выхлопную шахты, имеющие общую разделяющую их стенку, при этом автоматический клапан регулирует подачу наружного и рециркуляционного воздуха через фильтр из помещения, корпус каждой из форсунок в оросительном устройстве градирни и в камере орошения кондиционера выполнен полым, осесимметричным, ось которого перпендикулярна оси отверстия трубы коллектора, а по форме корпус выполнен в виде тела вращения, образованного кривой второго порядка, например сферическим, в виде усеченного эллипсоида или параболоида вращения, а со стороны проточного отверстия трубы коллектора в форсунке установлен спрямляющий элемент, выполненный в виде кольца, имеющего центральную втулку, с которой жестко соединены радиально расположенные, по крайней мере, три лопасти, соединенные с корпусом форсунки, причем корпус выполнен с двумя противоположно расположенными перпендикулярно оси форсунки уступами, посредством которых через хомуты с замками форсунка закрепляется на коллекторе, при этом в нижней части корпуса форсунки выполнено коническое дроссельное отверстие, соединенное с камерой смешения, которая расположена между дроссельным отверстием и спрямляющим элементом, а на внутренней поверхности камеры смешения имеются винтообразные канавки.

На фиг.1 изображена система кондиционирования воздуха с комбинированным косвенным охлаждением, на фиг.2 - схема форсунки в оросительном устройстве градирни и в камере орошения кондиционера.

Система кондиционирования воздуха с комбинированным косвенным охлаждением включает в себя вентиляторную градирню 2, устанавливаемую на крыше кондиционируемого помещения 1. В нижней части корпуса вентиляторной градирни 2 установлен поддон 3 для сбора охлажденной воды, причем в корпусе над поддоном 3 выполнены эжектирующие отверстия для притока наружного воздуха с температурой t₁. В верхней части корпуса градирни 2 расположено оросительное устройство 4 с форсунками и осевой вентилятор 5. Кондиционер 8 содержит центробежный вентилятор 6, подающий воздух в помещение 1, масляный самоочищающийся фильтр 11, теплообменный аппарат 10 (поверхностный воздухоохладитель в теплый период и поверхностный воздухонагреватель в холодный период), камеру орошения 9, связанную трубопроводом 21 с центробежным насосом 17.

Система кондиционирования выполнена таким образом, что приточная 12 и выхлопная 13 шахты имеют общую разделяющую их стенку 14, что позволяет в холодное время года использовать удаляемое из помещения 1 тепло и снижать нагрузку на теплообменный аппарат 10 для подогрева наружного воздуха. Кроме того, приточная шахта может быть размещена внутри выхлопной с целью экономии энергоресурсов всего предприятия, где установлены кондиционеры (на чертеже не показано). Автоматический клапан 15 регулирует подачу наружного и рециркуляционного воздуха из помещения 1, поступающего по воздуховоду 19, в котором установлен осевой вентилятор 7, через фильтр 18. Центробежный насос 16 осуществляет подачу воды по системе трубопроводов 20: охлажденной - из градирни 2 в теплообменный аппарат 10, а нагретой - из теплообменного аппарата 10 в оросительное устройство 4 с форсунками градирни 2.

Каждый из коллекторов в оросительном устройстве 4 градирни и в камере орошения 9 кондиционера снабжен форсунками, имеющими проточное отверстие 22 (фиг.2). Каждая из форсунок выполнена в виде полого осесимметричного корпуса 23, ось которого перпендикулярна оси отверстия коллектора, а по форме корпус выполнен в виде тела вращения, образованного кривой второго порядка, например сферическим, в виде усеченного эллипсоида или параболоида вращения и др. Со стороны проточного отверстия 22 трубы коллектора 5 в форсунке установлен спрямляющий элемент 27, который демпфирует турбулентность потока жидкости, идущей от коллектора 5 к форсунке. Спрямляющий элемент выполнен в виде кольца, имеющего центральную втулку 27, с которой жестко соединены радиально расположенные, по крайней мере, три лопасти 28, соединенные с корпусом 23 форсунки. Корпус 23 выполнен с двумя противоположно расположенными перпендикулярно оси форсунки уступами 26, посредством которых через хомуты 24 с замками 25 форсунка закрепляется на коллекторе 5. В нижней части корпуса 23 форсунки выполнено коническое калиброванное дроссельное отверстие 30, соединенное с камерой смешения 29, которая расположена между отверстием 30 и спрямляющим элементом 27. Камера смешения 29 предназначена для образования вихревого турбулентного потока, сформировавшегося на выходе из отверстия 30 форсунки. Для этой цели на внутренней поверхности камеры смешения имеются винтообразные канавки (на чертеже не показано), которые могут быть образованы токарной обработкой по копиру или получены литьевым способом. В результате этого на выходе из форсунки образуется мелкодисперсный и равномерный факел распыла жидкости. Расходная характеристика форсунки представлена на фиг.3. Рекомендуемый диапазон давлений для цельнофакельной форсунки от 1,2 до 7,0 метров водяного столба. При данном диапазоне давлений обеспечивается полное раскрытие и заполнение факела форсунки капельной влагой.

Система кондиционирования воздуха с комбинированным косвенным охлаждением работает следующим образом.

Двухступенчатое испарительное охлаждение воздуха производится в теплообменном аппарате 10 (I ступень) и в форсуночной или насадочной камере орошения 9 (II ступень). В I ступени воздух охлаждается в поверхностных теплообменниках, питаемых водой, которая охлаждается в свою очередь в градирне 2 при испарении воды в воздух. Систему кондиционирования воздуха с двухступенчатым испарительным охлаждением можно классифицировать по пропуску воздуха как систему с процессами двухступенчатой обработки воздуха с водовоздушным рекуперативным теплообменником 10, в которой градирня 2 и кондиционер 8 работают на наружном воздухе, который проходит поверхностный воздухоохладитель и охлаждается в нем, затем воздух орошается циркуляционной водой, разбрызгиваемой в форсунками 4, и адиабатически увлажняется и охлаждается. Проходя через приточный вентилятор 6 и воздуховоды, воздух нагревается на 0,5÷1° и выпускается в помещение с параметрами, соответствующими точке приточного воздуха, а после ассимиляции тепла и влаги в помещении воздух принимает параметры точки, соответствующей нормативным параметрам воздуха в помещении. Охлаждение воды для теплообменника 10 производится за счет испарения ее в градирне 2 (или в камере орошения 9), через которую проходит наружный воздух, при этом воздух увлажняется, температура его понижается, а энтальпия повышается за счет тепла охлаждаемой воды. Если энтальпия воздуха в помещении существенно ниже энтальпии наружного воздуха, то целесообразно направлять в градирню 2 внутренний воздух вместо наружного. Для снижения виброакустической активности аппарата и его металлоемкости, а также повышения его надежности в предлагаемом устройстве предусмотрены следующие мероприятия: на поверхности деталей кондиционера, градирни и воздуховодах нанесен слой мягкого вибродемпфирующего материала, например мастики ВД-17, причем соотношение между толщиной металла и вибродемпфирующего покрытия находится в оптимальном интервале величин: 1/(2,5…4).

Форсунка работает следующим образом. Жидкость под давлением поступает со стороны проточного отверстия 22 коллекторов 4 и 9 в форсунку и встречает на своем пути спрямляющий элемент 27, который демпфирует турбулентность потока жидкости, идущей от коллектора 5 к форсунке. Камера смешения 29 предназначена для образования вихревого турбулентного потока, формировавшегося на выходе из отверстия 30 форсунки. Для этой цели на внутренней поверхности камеры смешения имеются винтообразные канавки (на чертеже не показано), в результате чего на выходе из форсунки образуется мелкодисперсный и равномерный факел распыла жидкости. Расходная характеристика форсунки представлена на фиг.3. Расход воды через форсунку (м³/ч) определяется по следующей формуле:

G_W=2,245·√H,

где Н - напор воды перед форсункой (м вод. ст.).

Превышение давления перед форсунками обычно свидетельствует о их засорении и необходимости их очистки.

Система кондиционирования воздуха с комбинированным косвенным охлаждением, включающая в себя вентиляторную градирню, устанавливаемую на крыше кондиционируемого помещения, а в нижней части корпуса вентиляторной градирни установлен поддон для сбора охлажденной воды, причем в корпусе над поддоном выполнены эжектирующие отверстия для притока наружного воздуха, а в верхней части корпуса градирни расположено оросительное устройство с форсунками и осевой вентилятор, причем кондиционер содержит центробежный вентилятор, подающий воздух в помещение, масляный самоочищающийся фильтр, теплообменный аппарат, камеру орошения, связанную трубопроводом с центробежным насосом, а также приточную и выхлопную шахты, имеющие общую разделяющую их стенку, при этом автоматический клапан регулирует подачу наружного и рециркуляционного воздуха через фильтр из помещения, поступающего по воздуховоду, в котором установлен осевой вентилятор, отличающаяся тем, что корпус каждой из форсунок в оросительном устройстве градирни и в камере орошения кондиционера выполнен полым, осесимметричным, ось которого перпендикулярна оси отверстия трубы коллектора, а по форме корпус выполнен в виде тела вращения, образованного кривой второго порядка, например сферическим, в виде усеченного эллипсоида или параболоида вращения, а со стороны проточного отверстия трубы коллектора в форсунке установлен спрямляющий элемент, выполненный в виде кольца, имеющего центральную втулку, с которой жестко соединены радиально расположенные, по крайней мере, три лопасти, соединенные с корпусом форсунки, причем корпус выполнен с двумя противоположно расположенными перпендикулярно оси форсунки уступами, посредством которых через хомуты с замками форсунка закрепляется на коллекторе, при этом в нижней части корпуса форсунки выполнено коническое дроссельное отверстие, соединенное с камерой смешения, которая расположена между дроссельным отверстием и спрямляющим элементом, а на внутренней поверхности камеры смешения имеются винтообразные канавки, которые образованы токарной обработкой по копиру или получены литьевым способом, при этом диапазон давлений находится в оптимальном интервале величин: от 1,2 до 7,0 м водяного столба, при этом расход воды через форсунку (м³/ч) определяется по следующей формуле: G_W=2,245·√H,
где Н - напор воды перед форсункой (м вод. ст.).

Система увлажнения воздуха // 2338125

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и может быть использовано для создания комфортных условий микроклимата в производственных помещениях, в частности в качестве систем местного доувлажнения воздуха.

Децентрализованная система обогрева и вентиляции // 2325592

Изобретение относится к устройствам обогрева и вентиляции животноводческих и птицеводческих помещений на базе «светлых» газовых ИК-горелок и может быть использовано в частности для процесса выращивания подсосных поросят, поросят на доращивании и молодняка птицы.

Кондиционер // 2320931

Кондиционер с оптимальным орошением // 2319905

Кондиционер для цехов с выделением газов // 2319904

Система доувлажнения воздуха // 2319903

Кондиционер с оптимальным орошением // 2303750

Способ кондиционирования воздуха тепловлагонапряженных помещений // 2296271

Изобретение относится к способам кондиционирования воздуха и может быть использовано при кондиционировании воздуха в тепловлагонапряженных помещениях пищевых предприятий, в частности в помещениях для производства и тепловой обработки мясных продуктов на мясоперерабатывающих предприятиях и помещениях предприятий других отраслей промышленности.

Кондиционер // 2067730

Установка охлаждения воздуха с испарением рециркулирующей воды // 2452902

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и вентиляции, в частности к установкам охлаждения воздуха с испарением рециркулирующей воды

Водовоздушная установка для защиты от интенсивного облучения // 2481531

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и вентиляции, в частности к водовоздушным установкам для защиты от интенсивного облучения

Кондиционер для цехов с выделением тепла // 2493498

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и вентиляции и может быть использовано для создания комфортных условий и микроклимата в производственных помещениях с избыточным выделением тепла. Кондиционер содержит секцию приемных утепленных клапанов, соединительные секции, секцию первого подогрева, состоящую из калориферов, клапанов и обводного канала, секцию первой рециркуляции, оросительную камеру, в которой установлены форсунки и каплеуловители. Под оросительной камерой расположен поддон - фильтр, а после оросительной камеры расположена секция второй рециркуляции и секция фильтров, соединенная с секцией второго подогрева, состоящей из калориферов и соединенной с вентиляционным агрегатом, кондиционер включает в себя клапан дистанционного управления в приточных каналах для подвода приточного воздуха к комбинированному приточно-вытяжному плафону, установленному в полу помещения. Рабочее колесо приточного центробежного вентилятора через электрические индукционные муфты скольжения соединено с электродвигателем, причем рабочее колесо вытяжного осевого вентилятора также через электрические индукционные муфты скольжения соединено с электродвигателем, а калориферы второго подогрева размещены в байпасных отводах приточных каналов, в которых размещены также осевые вентиляторы подогревателя, причем в приточных каналах размещены клапаны дистанционного управления, а автоматические двухпозиционные клапаны установлены на линиях подачи теплоносителя в калориферы. Технический результат заключается в повышении эффективности и надежности процесса автоматического регулирования. 2 ил.

Трубопроводная система для темперирования зданий // 2493499

Изобретение относится к трубопроводной системе для темперирования зданий. Технический результат: создание системы темперирования здания для активации его бетонного каркаса, использующей две системы контуров темперирования и имеющей одного общего подающего и одного общего отводящего трубопроводов. Для использования активации бетонного каркаса в ночное время и для обеспечения дополнительной мощности охлаждения в режиме пиковых нагрузок в дневное время предлагается трубопроводная система для темперирования зданий, которая имеет один единственный подающий трубопровод и один единственный отводящий трубопровод. От этих трубопроводов известным образом ответвляются первый и второй контуры темперирования. При этом с помощью переключающего клапана можно изменять направление потока внутри подающего концевого участка подающего трубопровода и отводящего концевого участка отводящего трубопровода на противоположное. То есть, в зависимости от направления потока, эти концевые участки выполняют подводящую или отводящую функцию. Обратные клапаны внутри подающего и отводящего концевого участков служат для того, чтобы темперирующая среда, выходящая из соответствующего активированного контура темперирования, не втекала в соответствующий не активированный контур темперирования. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ кондиционирования воздуха с комбинированным косвенным охлаждением и кондиционер для его осуществления // 2509961

Устройство и способ управления открытием клапана в системе hvac // 2573378

Настоящее изобретение относится к устройству и способу управления открытием клапана в системе отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Способ управления открытием клапана в системе HVAC для регулирования потока текучей среды через устройство обмена тепловой энергией системы HVAC и регулирования количества энергии, переданной устройством обмена тепловой энергией, причем способ содержит этапы, на которых: определяют градиент энергии по потоку и управляют открытием клапана в зависимости от градиента энергии по потоку. Это позволяет осуществлять регулирование и при этом не хранить постоянные пороговые температуры или пороговые разности температур. 2 н и 13 з.п. ф-лы, 13 ил.

Устройство для кондиционирования воздуха в помещениях, содержащее жидкостно-воздушный теплообменник, снабженный элементами пельтье // 2589642

Изобретение касается устройства для кондиционирования воздуха в помещениях, содержащего жидкостно-воздушный теплообменник, снабженный элементами Пельтье. Устройство содержит жидкостно-воздушный теплообменник, имеющий первый канал для воздуха и второй для жидкости, который подключен к внешнему циркуляционному контуру, вентилятор для нагнетания воздуха и устройство управления. Теплообменник содержит первую ступень с термически пассивной перегородкой и вторую ступень с термически активной перегородкой, которая состоит или содержит элемент Пельтье, а устройство управления обеспечивает подачу на элемент Пельтье электрического тока и управления им так, чтобы по необходимости осуществлять нагрев или охлаждение. При этом жидкость не изменяет агрегатное состояние. Это позволяет увеличить КПД обогрева и охлаждения. 9 з.п. ф-лы, 6 ил.

Система кондиционирования воздуха // 2595976

Настоящее изобретение относится к системе кондиционирования воздуха, которая содержит множество охладительных систем, включающих внутренний блок, соединенный с наружным. Система управляет множеством охладительных систем посредством одного удаленного контроллера, при этом внутренний блок включает датчик обнаружения человека, который функционирует одновременно с внутренним блоком, и когда информация датчика указывает отсутствие человека, то внутренний блок передает сигнал об отсутствии в удаленный контроллер. Удаленный контроллер, который принял сигнал об отсутствии, передает сигнал периода выключения при отсутствии, включающий в себя информацию управления в период выключения при отсутствии, установленную заранее, внутреннему блоку, и осуществляется управление внутренним блоком, который принял сигнал периода выключения при отсутствии, согласно информации управления в период выключения при отсутствии. Это позволяет понизить потребление энергии на ожидание. 4 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл.

Кондиционер // 2600899

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и вентиляции и может быть использовано для создания комфортных условий и микроклимата в бытовых, административных и производственных помещениях. Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса брызгоулавливания. Это достигается тем, что форсунка оросительной камеры содержит корпус со шнеком, соосно расположенным в нижней части корпуса, и расположенный в верхней части корпуса штуцер с цилиндрическим отверстием для подвода жидкости, соединенным с диффузором, осесимметричным корпусу и штуцеру, шнек запрессован в корпус с образованием конической камеры, расположенной над шнеком соосно диффузору и соединенной с ним последовательно, причем шнек выполнен сплошным, а внешняя поверхность шнека представляет собой две последовательно соединенные поверхности, одна их которых представляет собой, по крайней мере, однозаходную винтовую канавку с правой или левой нарезкой и расположена внутри корпуса, а вторая поверхность выполнена гладкой в виде тела вращения, осесимметрично соединенного с распылительным диском, расположенным перпендикулярно оси корпуса, и выступает за торцевую поверхность нижней части корпуса, причем в качестве линии, образующей эту поверхность, может быть как прямая линия, так и кривая линия n-го порядка, а поверхность распылительного диска, выступающая за торцевую поверхность нижней части корпуса, выполнена отогнутой в сторону нижней части корпуса и имеет на периферийной части радиальные вырезы, чередующиеся с сплошной частью поверхности распылительного диска. 4 ил.

Кондиционер для цехов с выделением газов // 2607861

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и вентиляции и может быть использовано для создания комфортных условий и микроклимата в производственных помещениях с выделением вредных газов. Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса автоматического регулирования прямоточных кондиционеров. Это достигается тем, что в кондиционере, содержащем секцию приемных утепленных клапанов, соединительные секции, секцию первого подогрева, состоящую из калориферов, клапанов и обводного канала, секцию первой рециркуляции, оросительную камеру, в которой установлены форсунки и каплеуловители, причем под оросительной камерой расположен поддон-фильтр, а после оросительной камеры расположена секция второй рециркуляции и секция фильтров, соединенная с секцией второго подогрева, состоящей из калориферов и соединенной с вентиляционным агрегатом, приточная вентиляционная установка с электродвигателем установлена после двухсекционного дроссельного клапана и соединена с приточными каналами, а вытяжной вентилятор установлен непосредственно в помещении, где размещено оборудование, которое имеет местные укрытия, выходы из которых соединены с вытяжным каналом, связанным с выхлопным каналом общих вентиляционных выбросов, поступающих к вентиляционной трубе, причем терморегуляторы размещены соответственно после камеры орошения и в рабочей зоне помещения, приточные каналы и выхлопной канал общих вентиляционных выбросов размещены под потолком помещения, приточные каналы размещены внутри выхлопного канала общих вентиляционных выбросов, при этом форсунка камеры орошения содержит полый корпус с соплом и центральным сердечником, корпус выполнен с каналом для подвода жидкости и содержит соосную, жестко связанную с корпусом втулку с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки, верхняя цилиндрическая ступень которой соединена посредством резьбового соединения с центральным цилиндрическим сердечником, имеющим сквозное внутреннее центральное отверстие и установленным с кольцевым зазором относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки, а кольцевой зазор соединен, по крайней мере, с тремя радиальными каналами, выполненными в двухступенчатой втулке, соединяющими его с кольцевой полостью, образованной внутренней поверхностью втулки и внешней поверхностью верхней цилиндрической ступени, причем кольцевая полость связана с каналом корпуса для подвода жидкости, в нижней части центрального цилиндрического сердечника закреплен полый конический завихритель, коническая обечайка которого фиксируется посредством, по крайней мере, трех спиц, закрепленных одним концом на конической обечайке завихрителя, в ее верхней части, а другим концом - в кольцевой канавке, выполненной на внутренней поверхности центрального цилиндрического сердечника, при этом на внешней поверхности полого конического завихрителя выполнена винтовая нарезка. 2 ил.