Устройство для утилизации тепла вытяжного воздуха

Авторы патента:

F24F12/00 - Использование системы рекуперации энергии при кондиционировании воздуха, вентиляции или экранировании (с передачей тепла и влажности между подаваемым и уносимым воздухом F24F 3/147; теплообмен вообще F28)

Владельцы патента RU 2655907:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" (RU)

Изобретение относится к области кондиционирования воздуха, а именно к устройствам, в которых первичный кондиционированный воздух подается от одной центральной станции к распределительной точке в помещениях для вторичной обработки, и может быть использовано в жилых, общественных и административных зданиях. Устройство для утилизации тепла вытяжного воздуха содержит приточный теплоизвлекающий пластинчатый теплообменник, на входе которого установлен приточный вентилятор, и вытяжной теплоотдающий пластинчатый теплообменник, на входе которого установлен вытяжной вентилятор. Теплообменники соединены трубопроводами, по которым от работы насоса циркулирует антифриз. К насосу подключен преобразователь частоты, соединенный с устройством управления. Первый и второй датчики температуры расположены соответственно на входе и выходе теплоизвлекающего теплообменника. Третий и четвертый датчики температуры расположены соответственно на входе и выходе теплоотдающего теплообменника. В качестве датчика контроля намерзания конденсата выбран датчик перепада давления, концы которого расположены на входе и выходе теплоотдающего теплообменника. Датчики температуры и датчик перепада давления подключены к устройству управления. Технический результат: упрощение конструкции. 1 ил.

Известна установка утилизации тепла вытяжного воздуха [RU 2281437 С2, МПК F24F 3/147 (2006.01), опубл. 10.08.2006], которая выбрана в качестве прототипа, 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 клапаны с электроприводами, вентиляторы с приводом от электродвигателей, включающихся и выключающихся магнитным пускателем, и фильтры для предохранения теплообменников от пыли. В трубопровод с антифризом установлен подогреватель, в котором отепленный в теплоотдающем теплообменнике антифриз разогревается до уровня, задаваемого автоматическим устройством, контролирующим температуру наг рева приточного наружного воздуха в теплоотдающем теплообменнике. Датчики контроля намерзания конденсата установлены внутри вытяжного агрегата и имеют импульсную связь с магнитными пускателями электродвигателей вентиляторов вытяжного и приточного воздуха. Подогреватель антифриза, который нужен для работы в режиме оттаивания для устранения замерзания конденсата, выпадающего из охлаждаемого вытяжного воздуха на стенках теплоотдающего теплообменника, установлен на обводном трубопроводе и соединен с соленоидным клапаном горячей воды. Автоматическое устройство соединено с циркуляционным насосом, контролирует заданную температуру в обслуживаемом помещении и управляет работой.

Эта установка утилизации тепла вытяжного воздуха имеет сложную конструкцию.

Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции.

Предложенное устройство для утилизации тепла вытяжного воздуха так же, как в прототипе, содержит приточный теплоизвлекающий пластинчатый теплообменник, на входе которого установлен приточный вентилятор, и вытяжной теплоотдающий пластинчатый теплообменник, на входе которого установлен вытяжной вентилятор, теплообменники соединены трубопроводами, по которым от работы насоса циркулирует антифриз, датчик контроля намерзания конденсата, устройство управления.

Согласно изобретению, к насосу подключен преобразователь частоты, соединенный с устройством управления. Первый и второй датчики температуры расположены соответственно на входе и выходе теплоизвлекающего теплообменника. Третий и четвертый датчики температуры расположены соответственно на входе и выходе теплоотдающего теплообменника. В качестве датчика контроля намерзания конденсата выбран датчик перепада давления, концы которого расположены на входе и выходе теплоотдающего теплообменника. Датчики температуры и датчик перепада давления подключены к устройству управления.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства для утилизации тепла вытяжного воздуха.

Устройство для утилизации тепла вытяжного воздуха содержит приточный теплоизвлекающий пластинчатый теплообменник 1 (ТИ) и вытяжной теплоотдающий пластинчатый теплообменник 2 (ТО). На входе теплоизвлекающего теплообменника 1 (ТИ) установлен приточный вентилятор 3 (В1), а на входе теплоотдающего теплообменника 2 (ТО) установлен вытяжной вентилятор 4 (В1). Теплообменники 1 (ТИ) и 2 (ТО) соединены заполненными антифризом трубопроводами 5 и 6. Трубопровод 5 снабжен насосом 7, к которому подключен преобразователь частоты 8 (ПЧ), соединенный с устройством управления с 9 (УУ). Первый 10 и второй 11 датчики температуры расположены соответственно на входе и выходе теплоизвлекающего теплообменника 1 (ТИ). Третий 12 и четвертый 13 датчики температуры расположены соответственно на входе и выходе теплоотдающего теплообменника 2 (ТО). Концы датчика перепада давления 14 расположены на входе и выходе теплоотдающего теплообменника 2 (ТО). Первый 10 и второй 11, третий 12 и четвертый 13 датчики температуры, датчик перепада давления 14 подключены к устройству управления 9 (УУ).

В качестве теплообменников 1 (ТИ) и 2 (ТО) могут быть использованы пластинчатые теплообменники. В качестве вентиляторов 3 (В1) и 4 (В2) могут быть использованы осевые или центробежные вентиляторы. Преобразователь частоты 8 (ПЧ) является стандартным. В качестве устройства управления 9 (УУ) может быть использован программируемый логический контроллер.

При работе устройства для утилизации тепла вытяжного воздуха воздух из помещения, движимый вытяжным вентилятором 4 (В2), проходя через теплоотдающий теплообменник 2 (ТО), отдает свое тепло антифризу, который с помощью работающего насоса 7 циркулирует по трубопроводам 5 и 6 и передает тепловую энергию на нагрев приточного наружного воздуха, проходящего через теплоизвлекающий теплообменник 1 (ТИ), с помощью приточного вентилятора 3 (В1). Датчики температуры 10 и 11, расположенные на входе и выходе теплоизвлекающего теплообменника 1 (ТИ), и датчики температуры 12 и 13, расположенные на входе и выходе теплоотдающего теплообменника 2 (ТО), передают информацию о температуре воздуха в соответствующих частях теплообменников на устройство управления 9 (УУ). Устройство управления 9 (УУ), в свою очередь, подает сигналы управления на преобразователь частоты 8 (ПЧ), который посредством изменения частоты вращения насоса 7 контролирует температуру антифриза, что приводит к изменению температуры выходящего из теплоотдающего теплообменника 2 (ТО) воздуха.

При отрицательных температурах внешнего воздуха воздух, проходящий через теплоотдающий теплообменник 2 (ТО), охлаждается и, соприкасаясь с его пластинами, образует на стенках пластин конденсат, который при отрицательных температурах замерзает и препятствует движению воздуха. При достижении критического значения толщины слоя намерзшего конденсата значение разности давлений на датчике перепада давления 14 увеличивается до определенного, предварительно заданного значения, при котором устройство для утилизации тепла вытяжного воздуха переходит в режим поддержания точки росы. Для этого устройство управления 9 (УУ) формирует сигнал управления для преобразователя частоты 8 (ПЧ). В результате, с понижением частоты вращения насоса 7, на теплоотдающем теплообменнике 2 (ТО), в зоне образования намерзшего конденсата, поддерживается температура точки росы, при которой происходит оттаивание намерзшего конденсата. Так, после освобождения путей для прохождения воздуха значение величины перепада давления, фиксируемое датчиком перепада давления 14, уменьшается до заданного значения, соответствующего отсутствию инея. После освобождения теплоотдающего теплообменника 2 (ТО) от наростов намерзшего конденсата устройство управления 9 (УУ) формирует сигнал управления для преобразователя частоты 8 (ПЧ), соответствующий рекомендуемой скорости циркуляции насоса 7. В этом режиме работы эффективность устройства максимальна.

Таким образом, предлагаемое устройство для утилизации тепла вытяжного воздуха позволяет избавиться от намерзшего на пластинах теплоотдающего теплообменника 2 (ТО) конденсата.

Устройство для утилизации тепла вытяжного воздуха, содержащее приточный теплоизвлекающий пластинчатый теплообменник, на входе которого установлен приточный вентилятор, и вытяжной теплоотдающий пластинчатый теплообменник, на входе которого установлен вытяжной вентилятор, теплообменники соединены трубопроводами, по которым от работы насоса циркулирует антифриз, датчик контроля намерзания конденсата, устройство управления, отличающееся тем, что к насосу подключен преобразователь частоты, соединенный с устройством управления, первый и второй датчики температуры расположены соответственно на входе и выходе теплоизвлекающего теплообменника, третий и четвертый датчики температуры расположены соответственно на входе и выходе теплоотдающего теплообменника, в качестве датчика контроля намерзания конденсата выбран датчик перепада давления, концы которого расположены на входе и выходе теплоотдающего теплообменника, при этом датчики температуры и датчик перепада давления подключены к устройству управления.

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и вентиляции и может быть использовано для создания комфортных условий микроклимата в бытовых, административных и производственных помещениях.

Установка утилизации тепла оборудования // 2649554

Изобретение относится к вентиляции и кондиционированию воздуха с регенеративными теплоутилизаторами. Технический результат - повышение эффективности теплоутилизации воды от технологического оборудования.

Способ и устройство для размораживания испарителя применительно к установке кондиционирования воздуха // 2638704

Группа изобретений относится к устройствам кондиционирования воздуха. Способ и устройство для размораживания испарителя в тепловом насосе применительно к установке кондиционирования воздуха, причем указанная установка кондиционирования воздуха включает регулируемое устройство регенерации тепла.

Пластинчатый теплообменник // 2633818

Изобретение относится к пластинчатым теплообменникам, которые предназначены для обеспечения теплообмена между приточным и вытяжным воздухом. Пластинчатый теплообменник содержит пакет параллельных рельефных пластин в форме шестиугольника по периметру, где смежные пластины контактируют друг с другом и формируют каналы, при этом каждая пластина содержит раму в форме шестиугольника и направляющие внутри рамы, где с одной стороны пластины направляющие выполнены плоскими, а с другой стороны пластины - выступающими, две параллельные стороны рамы пластины выполнены с фасками, а две другие параллельные стороны рамы пластины выполнены с углублениями, где стороны рамы с фасками одной пластины прилегают к сторонам рамы с углублениями другой пластины, а ширина сторон рам с фасками больше ширины сторон рам с углублениями, причем стороны рамы с углублениями выполнены с отверстиями, через которые поступает и (или) выходит воздух, проходит по каналам.

Кондиционер с самонастраивающейся системой осушительного и испарительного охлаждения // 2615685

Заявляемое решение относится к области кондиционеров, применяемых для обслуживания производственных помещений литейных заводов. Технический результат - обеспечение в кондиционере нулевого энергопотребления: на охлаждение приточного воздуха до конечной температуры 19°С и его относительной влажности 0,6 при температуре вытяжного воздуха 23-25°С и изменении температуры наружного воздуха в диапазоне 11÷30°С и на нагревание приточного воздуха до конечной температуры 19°С и его относительной влажности 0,6 и 0,57 при температуре вытяжного воздуха 23°С и изменении температуры наружного воздуха в диапазоне 10÷(-30)°С.

Система гелиотеплохладоснабжения // 2610406

Изобретение относится к теплоэнергетике и предназначено для поддержания комфортных параметров воздуха в малоэтажных зданиях, преимущественно на животноводческих фермах.

Установка утилизации тепла оборудования // 2607874

Блок силовой газоперекачивающего агрегата // 2606297

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при разработке газоперекачивающих агрегатов. Блок силовой газоперекачивающего агрегата, содержащий газотурбинную установку (ГТУ), расположенную в герметичном отсеке, соединенном с воздухозаборным трактом, снабженным вентилятором, и с воздуховодом отвода горячего воздуха, отличающийся тем, что блок силовой дополнительно снабжен воздуховодом отбора подогретого воздуха, сообщающим герметичный отсек с воздухозаборным трактом перед вентилятором.

Кондиционер с гибридной системой осушительного и испарительного охлаждения // 2594967

Изобретение относится к области кондиционеров, обеспечивающих рекуперацию теплоты/холода и влаги с адиабатическим увлажнением до заданных значений температуры и относительной влажности.

Ламинированная сульфированным блок-сополимером мембрана для вентиляции с рекуперацией энергии // 2587445

Изобретение относится к ламинированной мембране для использования в центральном блоке вентиляционной системы с рекуперацией энергии для обмена теплом и паром между двумя независимыми входящим и выходящим воздушными потоками без их перемешивания.

Система кондиционирования приточного воздуха с линией горячего воздуха и каскадной рекуперацией теплоты // 2656589

Изобретение относится к области систем кондиционирования приточного воздуха для обслуживания помещений общественных зданий. Технический результат - расширение функциональных возможностей системы кондиционирования приточного воздуха в виде обеспечения охлаждения приточного воздуха в теплый период года в системе кондиционирования приточного воздуха, а также обеспечения восьмикратного использования горячего воздуха, получаемого при использовании отходящих газов от топок и сушильных агрегатов. Это достигается тем, что система кондиционирования приточного воздуха с линией горячего воздуха, содержащая кондиционер и линию горячего воздуха, дополнительно содержит по крайней мере четыре кондиционера, один доводчик температуры приточного и вытяжного воздуха и один охладитель приточного воздуха, линия горячего воздуха содержит по крайней мере три промежуточных воздуховода, роторные рекуператоры-теплообменники кондиционеров встроены в основные роторные каналы горизонтальных перегородок, адсорбционные роторные регенераторы встроены в дополнительные роторные каналы горизонтальных перегородок. Кондиционеры выполнены двухроторным и трехроторными. Кондиционеры системы кондиционирования приточного воздуха попарно установлены навстречу входными патрубками основных вытяжных камер и выпускными патрубками приточных камер и размещены двумя рядами, с обеспечением работы в технически достижимом диапазоне эффективности рекуперации теплоты и образованием требуемого охлаждения приточного воздуха в теплый период года в системе кондиционирования приточного воздуха при температуре горячего воздуха на входе в дополнительную вытяжную камеру двухроторного кондиционера системы кондиционирования приточного воздуха не более 40°C и перепадах температур горячего воздуха на входах и выходах дополнительных вытяжных камер трехроторных кондиционеров системы кондиционирования приточного воздуха не более 20°C, обеспечивающие глубокую утилизацию теплоты горячего воздуха. 24 ил.

Система кондиционирования приточного воздуха с линией отходящих газов и каскадной рекуперацией теплоты // 2656671

Заявляемое решение относится к области систем кондиционирования приточного воздуха для обслуживания помещений общественных зданий. Технический результат - расширение функциональных возможностей системы кондиционирования приточного воздуха в виде обеспечения восьмикратного использования горячего воздуха, получаемого при использовании отходящих газов от топок и сушильных агрегатов. Это достигается тем, что система кондиционирования приточного воздуха с линией горячего воздуха, содержащая кондиционер и линию горячего воздуха, дополнительно содержит от четырех до восьми кондиционеров, линия горячего воздуха содержит от трех до семи промежуточных воздуховодов, роторные рекуператоры-теплообменники кондиционеров встроены в основные роторные каналы горизонтальных перегородок, адсорбционные роторные регенераторы встроены в дополнительные роторные каналы горизонтальных перегородок и содержат инверторы. Кондиционеры системы кондиционирования приточного воздуха попарно установлены навстречу входными патрубками основных вытяжных камер с обеспечением возможности соединения их раздающими тройниками вытяжного воздуха. Многокаскадная рекуперация теплоты горячего воздуха дополнительными роторными рекуператорами-теплообменниками трехроторных кондиционеров обеспечивает образование ZE-нагревания приточного воздуха в кондиционерах системы кондиционирования приточного воздуха при температуре горячего воздуха на входе в дополнительную вытяжную камеру двухроторного кондиционера системы кондиционирования приточного воздуха не более 40°С и перепадах температур горячего воздуха на входах и выходах дополнительных вытяжных камер трехроторных кондиционеров системы кондиционирования приточного воздуха не более 20°С, обеспечивающие глубокую утилизацию тепла линии горячего воздуха. 14 ил., 2 табл.

Система кондиционирования приточного воздуха с линиями горячего и осушающего воздуха // 2656672

Заявляемое решение относится к области систем кондиционирования приточного воздуха для обслуживания помещений общественных зданий. Технический результат - расширение функциональных возможностей системы кондиционирования приточного воздуха в виде обеспечения восьмикратного использования горячего воздуха, получаемого при использовании отходящих газов от топок и сушильных агрегатов для получения кондиционированного приточного воздуха. Это достигается тем, что система кондиционирования приточного воздуха с линией горячего воздуха, содержащая кондиционер и линию горячего воздуха, дополнительно содержит четыре кондиционера, один доводчик температуры приточного и вытяжного воздуха и один доводчик влагосодержания приточного воздуха с линией осушающего воздуха, линия горячего воздуха содержит три промежуточных воздуховода, роторные рекуператоры-теплообменники кондиционеров встроены в основные роторные каналы горизонтальных перегородок, адсорбционные роторные регенераторы встроены в дополнительные роторные каналы горизонтальных перегородок. Кондиционеры выполнены двухроторным и трехроторными. Кондиционеры системы кондиционирования приточного воздуха попарно установлены навстречу входными патрубками основных вытяжных камер и выпускными патрубками приточных камер и размещены двумя рядами с обеспечением их работы в технически достижимом диапазоне эффективности рекуперации теплоты и образованием ZE-охлаждения приточного воздуха в теплый период года в системе кондиционирования приточного воздуха при температуре горячего воздуха на входе в дополнительную вытяжную камеру двухроторного кондиционера системы кондиционирования приточного воздуха не более 35°C и перепадах температур горячего воздуха на входах и выходах дополнительных вытяжных камер трехроторных кондиционеров системы кондиционирования приточного воздуха не более 10°C, обеспечивающие глубокую рекуперацию теплоты горячего воздуха. 24 ил., 1 табл.

Способ и устройство для регулирования объемного потока увлажняющей жидкости при адиабатном охлаждении // 2657223

Изобретение относится к способу регулирования объемного потока увлажняющей жидкости при адиабатном охлаждении. Упомянутый способ реализуется устройством, содержащим поверхность испарения, которая выполнена с возможностью увлажнения с помощью предоставляемой увлажняющим приспособлением увлажняющей жидкости и которая при адиабатном охлаждении и/или увлажнении может обмениваться теплом с подлежащим охлаждению и/или увлажнению воздухом, при этом подлежащий охлаждению и/или увлажнению воздух проходит поперек направления течения увлажняющей жидкости по поверхности испарения. Для регулирования объемного потока увлажняющей жидкости предусмотрены два температурных датчика, которые расположены в двух различных положениях в направлении потока увлажняющей жидкости параллельно поверхности испарения и относительно направления потока подлежащего охлаждению воздуха после поверхности испарения. Это позволяет повысить эффективность регулирования объемного потока увлажняющей жидкости при адиабатном охлаждении с помощью простых средств. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 5 ил.