Комбинированное устройство предварительного подогрева приточного воздуха



Комбинированное устройство предварительного подогрева приточного воздуха
Комбинированное устройство предварительного подогрева приточного воздуха
F24T10/00 - Отопление; вентиляция; печи и плиты (тепловая защита растений в садах или лесах A01G 13/06; хлебопекарные печи и устройства A21B; устройства для варки вообще, за исключением кухонных плит A47J; ковка B21J, B21K; отопительные и вентиляционные устройства для транспортных средств, см. соответствующие подклассы классов B60-B64; устройства для зажигания топлива вообще F23; сушка F26B; промышленные печи вообще F27; электронагревательные элементы и устройства H05B)

Владельцы патента RU 2714869:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова" (RU)

Изобретение относится к строительству и предназначено для применения в области теплоэнергетики, достижения экономии затрат на энергопотребление котельных установок. Комбинированное устройство предварительного подогрева приточного воздуха для котельной установки, представляющее собой вентиляционную систему регулирования параметров приточного воздуха, содержащую вентиляторы, клапаны, калорифер, качестве теплообменника содержит систему трубопроводов с входным и выходным патрубками с запорными клапанами, сооружаемую в теле насыпного грунта фундамента здания котельной установки и включающую трубы распределительного и сборного коллекторов, соединенных посредством системы поперечных труб, причем к входному патрубку для принудительного забора наружного воздуха подключен внешний вентилятор, выходной патрубок заключен в камере смешения, выполненной изолированно внутри здания, к которой через приточные воздуховод и решетку подключены калорифер с вентилятором, подающие нагретый воздух к горелке котлоагрегата, а приемный воздуховод с решеткой выполнен байпасным, регулируемые посредством запорных клапанов. Кроме того, камера смешения дополнительно содержит приточные решетки с утепленной заслонкой для подачи наружного приточного воздуха. Использование настоящего изобретения позволит бестопливным способом обогревать воздух, достигая уменьшение тепловых затрат на подогрев приточного наружного воздуха и повысить эффективность горения топлива. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к строительству и предназначено для применения в области теплоэнергетики, достижения экономии затрат на энергопотребление котельных установок.

Известны устройства для подогрева и охлаждения приточного воздуха за счет потенциальной энергии грунта и устройства с системой охлаждения грунта под основаниями сооружений в условия многолетнемерзлых грунтов, но не рассматриваются совместная эксплуатация свойств нагрева воздуха и охлаждения грунта воздухом низкой температуры.

Известна энергосберегающая система регулирования параметров приточного воздуха (см. RU №2552093, кл. F24F 5/00, опубл. 10.06.2015), включающая помещенный ниже уровня промерзания грунта пластинчатый теплообменник, состоящий из щелевых теплообменных каналов, и предусматривает использование низкопотенциального тепла грунта ниже уровня промерзания для предварительного подогрева приточного воздуха в зимний период и его охлаждения в летний период.

Недостатком известной системы является необходимость расположения основного теплообменника в зоне ниже уровня промерзания грунта, который не характерен для многолетнемерзлых грунтов. В летний период данная система будет нарушать температурный режим многолетнемерзлых грунтов и приводить к ежесезонному увеличению ореола оттайки.

Между тем известны решения, направленные на предохранение грунта от оттайки.

Например, устройство насыпи с системой охлаждения для возведения насыпей на сильнольдистых вечномерзлых грунтах (см. RU № 165960, кл. E02D 17/18, опубл. 10.11.2016) включает охлаждающую систему, установленную внутри насыпи в виде ряда труб, расположенных в теле насыпи под углом.

Также известно устройство для компенсации теплового воздействия фундамента строения на грунт вечной мерзлоты (см. RU №51636, кл. E02D 3/115, опубл. 27.02.2006), содержащее средство для охлаждения фундамента и примыкающего к нему грунта, в виде горизонтальных коаксиальных труб, заполненных хладагентом.

Известные устройства не практичны для использования в условиях многолетнемерзлых грунтов, кроме того, в летний период будут способствовать к увеличению ореола оттайки многолетнемерзлого грунта в результате дополнительного нагрева грунта воздухом, проходящим через систему труб. С другой стороны, использование хладагентов значительно усложняет использование устройства, требует дополнительного обслуживания.

Между тем, подобные охлаждающие системы способны генерировать низкопотенциальное тепло грунта, что можно использовать для обогрева воздуха.

Задача, на решение которой направлено заявленное решение, выражается в создании устройства предварительного подогрева приточного воздуха для теплогенераторов, позволяющего снизить энергопотребление котельных установок.

Технический эффект, получаемый при решении поставленной задачи, выражается в использовании в зимнее время охлаждающих систем для предварительного обогрева подаваемого в теплогенератор воздуха, повышении эффективности и эксплуатационных сроков службы котельных установок.

Для решения поставленной задачи комбинированное устройство предварительного подогрева приточного воздуха для котельной установки представляет собой вентиляционную систему регулирования параметров приточного воздуха, содержащую вентиляторы, клапаны, калорифер, отличается тем, что в качестве теплообменника содержит систему трубопроводов с входным и выходным патрубками с запорными клапанами, сооружаемую в теле насыпного грунта фундамента здания котельной установки и включающую трубы распределительного и сборного коллекторов, соединенных посредством системы поперечных труб, причем, к входному патрубку для принудительного забора наружного воздуха подключен внешний вентилятор, выходной патрубок заключен в камере смешения, выполненной изолированно внутри здания, к которой через приточные воздуховод и решетку подключены калорифер с вентилятором, подающие нагретый воздух к горелке котлоагрегата, а приемный воздуховод с решеткой выполнен байпасным, регулируемые посредством запорных клапанов. Кроме того, приемная камера дополнительно содержит приточные решетки для подачи наружного приточного воздуха. Кроме того, система трубопроводов выполняет функцию охлаждающей системы грунта.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с известными признаками свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».

Совокупность признаков изобретения обеспечивает решение заявленной технической задачи, а именно, создание несложного устройства, позволяющего осуществлять предварительный подогрев приточного воздуха, используя при этом в качестве теплообменника существующие охлаждающие системы грунта сооружений для котельных установок, эксплуатирующихся в условиях многолетнемерзлых грунтов, и повысить энергосбережение теплогенераторов.

Кроме того, заявленное устройство предварительного подогрева приточного воздуха способствует сохранению температурного режима грунта и предохранению основания здания котельной от оттайки многолетнемерзлых грунтов в результате прохождения холодного наружного воздуха через систему трубопроводов охлаждающей системы, сооружаемой в внутри насыпи под основанием здания. При этом использование низкопотенциального тепла грунта для подогрева наружного воздуха в системе приточной вентиляции котельной установки воздуха не требует дополнительных энерго- и материальных затрат.

Устройство предварительного подогрева приточного воздуха иллюстрируется чертежами, где на фигуре 1 показан общий вид конструкции, на фигуре 2 - функциональная схема работы устройства.

Устройство предварительного подогрева приточного воздуха включает систему трубопроводов, сооружаемой в качестве теплообменника под основанием здания котельной установки в фундаментной насыпи 18 и состоящей из входного (наружного) 2 и выпускного (внутреннего) 3 патрубков, снабженных запорными клапанами 7, причем, к входному патрубку 2 подключен вентилятор 1 для принудительной подачи наружного воздуха, распределительного 4 и сборного 5 коллекторов, соединенных посредством системы поперечных труб 6, камеры смешения 17, сооружаемой изолированно внутри здания котельной установки. При этом, выпускной патрубок 3 размещается внутри камеры смешения 17, к которой посредством приточной решетки 8 воздуховода 11 подсоединены калорифер 9 с вентилятором 10, далее нагретый воздух подается к котлоагрегату. К воздуховоду 11 подсоединен байпасный воздуховод 12, подключенный через распределительно-приемную решетку 14 к камере 17 и управляемый при подключении клапанов 13 для дополнительного подогрева приточного воздуха при особо низких температурах. Камера смешения 17 дополнительно оснащена приточными решетками 15 с утепленной заслонкой 16, которые подключают для подачи наружного приточного воздуха в случаях его недостатка (см. фиг. 1, 2).

Камера смешения 17 выполняет функцию изоляции поступающего воздуха с отрицательными температурами от объема котельной и для конечной подготовки воздуха к подаче в систему воздуховодов. В камере происходит смешение поступающего воздуха от грунтового охладителя с воздухом от байпаса и при необходимости с наружным воздухом.

Охладительная система предохранения от увеличения оттайки многолетнемерзлого грунта располагается в насыпном фундаменте котельной и состоит из ряда охлаждающих труб, расположенных в теле насыпи. Под основанием котельной по системе охладительных трубопроводов, расположенных в насыпи на глубине сезонной оттайки грунта протекает воздух, всасываемый с атмосферы с температурой t1 через вентилятор 1 и передается через трубопровод 2 в распределительный коллектор 4 и распространяется по системе охладительных труб 6. В процессе движения воздуха по каналам системы через стенки канала происходит теплообмен и в сборном коллекторе 5 собирается более нагретый воздух и через трубопровод 3 в камеру смешения поступает нагретый воздух с температурой t2.

Устройство предварительного подогрева приточного воздуха работает следующим образом (см. фиг. 2).

Холодный наружный воздух забирается вентилятором 1 и принудительно подается в трубопроводы системы охлаждения грунта, сооруженные в насыпном фундаменте 18 здания котельной установки. При этом воздух, проходя через трубы 4, 5, 6, создает образование сплошного массива экранирующего примыкающий к фундаменту слой грунта от теплового воздействия. Холодный воздух принимает тепловую энергию от грунта, тем самым, охлаждая его до средней отрицательной температуры и предотвращения увеличения ореола оттайки грунта при длительной эксплуатации котельной. С другой стороны, в процессе движения воздуха по каналам системы в результате процессов теплообмена через стенки каналов камеры смешения 17 поступает нагретый воздух, который воздуховодами и тягой, создаваемой вентилятором 10, подается через калорифер 9, где происходит догрев с t2 до расчетной приточной температуры воздуха t3 в наиболее холодные месяцы отопительного периода, к пространству всасывания воздуха горелки котлоагрегата. Схема оснащается байпасной линией 12, которая включается при особо низких температурах для дополнительного подогрева приточного воздуха, либо для проведения ремонтных работ. Воздуховод 12 может служить как дополнительный источник для приемного помещения через распределительную решетку 14. На системе воздуховодов 11 и 12 размещаются запорные клапаны 13. В осенне-весенний период, при отключении охладительной системы грунта, приточный воздух поступает напрямую через воздухозаборную решетку 15 наружного воздуха с утепленной заслонкой 16. В целях предотвращения увеличения оттайки многолетнемерзлых грунтов в летний период от воздуха с высокими температурами система оснащается запорными клапанами 7 для прекращения поступления наружного воздуха в охладительную систему трубопроводов до следующего начала отопительного периода.

Таким образом, заявленное комбинированное устройство для предварительного подогрева приточного воздуха позволяет бестопливным способом обогревать воздух, тем самым позволяет достигать уменьшение тепловых затрат на подогрев приточного наружного воздуха и повысить эффективность горения топлива. Кроме того, техническое решение сохраняет тепловой режим грунта за счет компенсации теплового воздействия основания строения на многолетнемерзлые грунты, путем экранирования теплового воздействия системой трубопроводов с циркулирующим холодным наружным воздухом, в результате чего позволяет предохранять грунт от увеличения ореола сезонной оттайки в течение длительной эксплуатации котельной.

1. Комбинированное устройство предварительного подогрева приточного воздуха, представляющее собой вентиляционную систему регулирования параметров приточного воздуха, содержащая вентилятор, клапан, калорифер, отличающееся тем, что в качестве теплообменника содержит систему трубопроводов с входным и выходным патрубками с запорными клапанами, сооружаемую в теле насыпного грунта фундамента здания котельной установки и включающую трубы распределительного и сборного коллекторов, соединенных посредством системы поперечных труб, причем к входному патрубку для принудительного забора наружного воздуха подключен внешний вентилятор, выходной патрубок заключен в камере смешения, выполненной изолированно внутри здания, к которой через приточные воздуховод и решетку подключены калорифер с вентилятором, подающие нагретый воздух к горелке котлоагрегата, а приемный воздуховод с решеткой выполнен байпасным.

2. Комбинированное устройство предварительного подогрева приточного воздуха по п. 1, отличающееся тем, что камера смешения дополнительно содержит приточные решетки для подачи наружного воздуха.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области энергетики, в частности к устройствам для получения тепловой, электрической энергии, ее аккумулирования, а также для опреснения соленой воды, сушки овощей и фруктов.

Изобретение относится к гелиоэнергетике, в частности к устройствам, предназначенным для поглощения солнечной энергии с последующим преобразованием в тепловую энергию, в частности к солнечным коллекторам с принудительной циркуляцией, и может быть использовано в системах отопления и горячего водоснабжения.

Устройство для нагрева теплоносителя содержит реакционную камеру с топливной смесью порошков гидрида лития, алюминия, никеля. Оно оснащено источником нагрева реакционной камеры, которая снабжена датчиком температуры и выполнена с возможностью теплового контакта с теплоносителем.

Изобретение относится к энергетике, более конкретно - к возобновляемым источникам энергии на основе солнечных башенных электростанций (гелиотермических электростанций), реализующих термодинамический цикл, например, Ренкина или Стирлинга.

Изобретение относится к теплотехнике, в частности для использования в установках для нагревания и нагнетания воздуха в рециркуляционных нагревательных установках, а именно в камерных сушилках для древесины.

Изобретение относится к гелиоэнергетике, и может быть использовано в солнечных установках для преобразования солнечной энергии в тепловую, и направлено на повышение эффективности теплопередачи.

Изобретение относится к гелиоэнергетике и может быть использовано в солнечных установках для преобразования солнечной энергии в тепловую. Солнечный водонагреватель содержит многосекционные теплообменники, выполненные в виде коаксиальных стеклянных трубок, в межтрубном пространстве которых создан вакуум.

Солнечная электростанция содержит основание, на котором на опорном подшипнике установлен вертикальный вал с рамой. На верхнем конце вертикального вала установлена радиальная муфта, на которой закреплена солнечная фотобатарея, закрепленная под углом к плоскости горизонта, равным половине максимального зенитального угла солнца, и разделенная на две равные части, между которыми закреплена вертикальная пластина, преимущественно с отражающей поверхностью.

Изобретение относится к области преобразования солнечной энергии в электрическую, в первую очередь к конструкции солнечных электростанций. В солнечной электростанции двухсторонние солнечные модули установлены на горизонтальной поверхности в экваториальной области от 30° ю.

Изобретение относится к средствам преобразования энергии солнечного излучения в электроэнергию. Водно-солнечная электростанция, использующая в качестве теплового агента нагреваемую солнечным излучением воду, включает теплообменник, паровую турбину и электрогенератор.

Группа изобретений относится к области строительства и ремонта зданий, а именно к системам удаления вентиляционных выбросов от различных предприятий, расположенных в зданиях, и к водосточным системам этих зданий.

Настоящее изобретение относится к воздухоочистителю, содержащему устройство очистки фильтра. Целью настоящего изобретения является обеспечение воздухоочистителя с улучшенной очисткой фильтра.

Настоящее изобретение относится к воздухоочистителю, содержащему устройство очистки фильтра. Целью настоящего изобретения является обеспечение воздухоочистителя с улучшенной очисткой фильтра.

Изобретение относится к способу и устройству для управления кухонной вытяжкой и носителю данных и относится к области бытовых приборов. Способ включает в себя: получение параметра приготовления во время приготовления пищи, при этом параметр приготовления указывает на состояние пищи во время приготовления; определение целевой рабочей мощности кухонной вытяжки в соответствии с параметром приготовления и управление кухонной вытяжкой для работы в соответствии с целевой рабочей мощностью.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и экологии и может быть использовано в промышленном животноводстве, преимущественно в свиноводстве для снижения эмиссии запахообразующих веществ из производственных помещений для содержания животных и производства органо-минеральных удобрений на основе свиного навоза, отходной серной кислоты и фосфоритной муки.

Заявляемое решение относится к области кондиционеров приточного воздуха для обслуживания помещений общественных зданий в холодный и теплый периоды года. Технический результат - получение нулевого энергопотребления на нагревание приточного воздуха в кондиционере в холодный период года до конечной температуры t3=20°C, относительной влажности ϕ3=0,44 и влагосодержания d3=6,5 г/кг, охлаждения приточного воздуха в теплый период года до конечной температуры t4=20°C, относительной влажности ϕ4=0,53 и влагосодержания d4=7,9 г/кг.

Настоящее изобретение относится к воздухоочистителю, включающему устройство очистки фильтра. Воздухоочиститель содержит: корпус с отверстиями для обеспечения всасывающего отверстия и выпуска воздуха; проход для воздуха, соединяющий всасывающее отверстие с выпуском воздуха; вентилятор, расположенный на проходе для воздуха; фильтр, обращенный к всасывающему отверстию; и устройство очистки фильтра; при этом, устройство очистки включает подающий вал, на который намотан фильтр, имеющий форму листа, намоточный вал для намотки на него фильтра, приводной двигатель, выполненный с возможностью приведения намоточного вала во вращательное движение, смещающую часть, выполненную с возможностью вращения подающего вала в направлении, противоположном направлению намотки на намоточный вал, щеточный блок, выполненный с возможностью скольжения по фильтру во время вращения намоточного вала, и детектор вращения для определения количества единиц вращения приводного двигателя, причем устройство выполнено с возможностью определения на основании результата, полученного детектором вращения, что приводной двигатель вышел из режима синхронизации, и при выходе приводного двигателя из режима синхронизации вращение приводного двигателя реверсируется.

Изобретение относится к области вентиляции и кондиционирования воздуха. Вентиляционная шахта содержит вытяжную шахту и прикрепленный к ее оголовку нагревательный элемент.

Изобретение относится к механическим системам вентиляции, предусматривающим применение косвенного испарительного охлаждения приточного воздуха. Установка кондиционирования воздуха включает воздушные клапаны приточного воздуха и воздушные клапаны вытяжного воздуха, соединенные с воздушными фильтрами, адиабатический увлажнитель, воздухонагреватель в нижнем ярусе установки, а также пластинчатый теплообменник, при этом дополнительно введены промежуточные секции в верхнем ярусе установки после воздушного фильтра, перед пластинчатым теплообменником и в нижнем ярусе установки после пластинчатого теплообменника перед секцией вентилятора, причем промежуточные секции на уровне каждого яруса соединены между собой регулирующими клапанами на вертикальных панелях, промежуточная секция верхнего яруса, непосредственно примыкающая к воздушному фильтру, соединена с промежуточной секцией нижнего яруса, непосредственно примыкающей к пластинчатому теплообменнику, байпасом с регулирующим клапаном, а промежуточная секция верхнего яруса, примыкающая к пластинчатому теплообменнику, соединена с промежуточной секцией нижнего яруса, примыкающей к секции вентилятора, через регулирующий перепускной клапан, кроме того, дополнительно введены промежуточные секции в верхнем ярусе установки после воздушного фильтра перед пластинчатым теплообменником и в нижнем ярусе установки после адиабатического увлажнителя перед секцией вентилятора, причем промежуточные секции на уровне каждого яруса соединены между собой регулирующими клапанами на вертикальных панелях, промежуточная секция верхнего яруса, непосредственно примыкающая к воздушному фильтру, соединена с промежуточной секцией нижнего яруса, непосредственно примыкающей к адиабатическому увлажнителю, через регулирующий перепускной клапан, а промежуточная секция верхнего яруса, примыкающая к пластинчатому теплообменнику, соединена с промежуточной секцией нижнего яруса, примыкающей к секции вентилятора, байпасом с регулирующим клапаном.

Изобретение относится к теплообменным устройствам для газовых сред и может быть использовано, в частности, для рекуперации теплоты вытяжного воздуха при вентиляции жилых и другого назначения помещений.

Изобретение относится к области систем кондиционирования приточного воздуха для обслуживания помещений общественных зданий в холодный период года. Технический результат: получение на выходе из дополнительного кондиционера приточного воздуха заявляемой системы кондиционирования чистого приточного воздуха с заданными значениями температуры, относительной влажности и влагосодержания; получение в кондиционерах заявляемой системы кондиционирования нулевого энергопотребления на нагревание приточного и чистого приточного воздуха до конечной температуры, относительной влажности и влагосодержания при температуре наружного воздуха t1=-40°С, относительной влажности ϕ1=0,7 и влагосодержании d1=0,055 г/кг без наличия в кондиционерах гибридной линии вытяжки горячего воздуха.

Изобретение относится к строительству и предназначено для применения в области теплоэнергетики, достижения экономии затрат на энергопотребление котельных установок. Комбинированное устройство предварительного подогрева приточного воздуха для котельной установки, представляющее собой вентиляционную систему регулирования параметров приточного воздуха, содержащую вентиляторы, клапаны, калорифер, качестве теплообменника содержит систему трубопроводов с входным и выходным патрубками с запорными клапанами, сооружаемую в теле насыпного грунта фундамента здания котельной установки и включающую трубы распределительного и сборного коллекторов, соединенных посредством системы поперечных труб, причем к входному патрубку для принудительного забора наружного воздуха подключен внешний вентилятор, выходной патрубок заключен в камере смешения, выполненной изолированно внутри здания, к которой через приточные воздуховод и решетку подключены калорифер с вентилятором, подающие нагретый воздух к горелке котлоагрегата, а приемный воздуховод с решеткой выполнен байпасным, регулируемые посредством запорных клапанов. Кроме того, камера смешения дополнительно содержит приточные решетки с утепленной заслонкой для подачи наружного приточного воздуха. Использование настоящего изобретения позволит бестопливным способом обогревать воздух, достигая уменьшение тепловых затрат на подогрев приточного наружного воздуха и повысить эффективность горения топлива. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх