регенеративная система регулирования параметров приточного воздуха

Формула изобретения

Регенеративная система регулирования параметров приточного воздуха, содержащая вентиляционную камеру, в которой помещены клапан, вентилятор, калорифер, центральный кондиционер, перед которой устроены каплеуловитель и тепообменник, отличающаяся тем, что теплообменник помещен ниже уровня промерзания грунта и состоит из теплообменных труб, размещенных на некотором расстоянии друг от друга в грунте, с уклоном в сторону движения воздуха и соединенных своими кромками с одной стороны через отверстия с распределительным воздушным коробом, представляющим собой прямоугольную вертикальную коробку с пирамидальной крышкой, отверстие которой на уровне поверхности земли соединено с заборным колпаком, боковые стенки которого перфорированы вертикальными щелями, а с другой стороны кромки теплообменных труб соединены через отверстия с приемным воздушным коробом, представляющим собой прямоугольную вертикальную коробку с пирамидальной крышкой и пирамидальным днищем, отверстие которой на уровне поверхности земли соединено через верхнюю кромку тройника с влагоудаляющим колпаком, боковые стенки которого перфорированы вертикальными щелями (открытыми в летний период и закрытыми - в зимний), по вертикальной оси приемного воздушного короба установлена вертикальная труба, заполненная фитилем, нижняя кромка которой находится ниже уровня конденсата в пирамидальном днище, а верхняя кромка соединена через отверстие с днищем влагоудаляющего колпака, на поверхности которого уложен слой фитиля, соединенного с фитилем, заполняющим упомянутую трубу, причем боковая кромка тройника соединена через входной воздуховод с клапаном, калорифером, вентилятором, центральным кондиционером и магистральным воздуховодом, расположенными в вентиляционной камере здания.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к строительству и может быть использовано для предварительного подогрева и охлаждения приточного воздуха в системах вентиляции и кондиционирования в зимний и летний периоды, соответственно.

Известна система кондиционирования воздуха, включающая вентилятор, воздухоохладитель, воздухонагреватель (калорифер), камеру орошения, совмещенную с камерой смешения (центральный кондиционер) [Патент РФ № 2253804, МПК F24F 5/00, F24F 3/14, 2005].

Недостатком известной системы является высокий расход энергии на подогрев и охлаждение воздуха, что снижает эффективность ее работы.

Более близким к предлагаемому изобретению является энергоресурсосберегающая система кондиционирования, содержащая приточную (вентиляционную камеру), в которой помещены клапан, вентилятор, калорифер, камера орошения (центральный кондиционер), перед которой устроены каплеуловитель и теплообменник, соединенный с источником энергии из системы вторичных энергетических ресурсов (ВЭР) [Патент РФ № 2302588 МПК F24F 5/00, 2007].

Недостатками известной системы кондиционирования являются необходимость наличия поблизости источника ВЭР и подводящих теплопроводов и невозможность использования существующей ВЭР в летнее время для охлаждения приточного воздуха, что снижает ее эффективность.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности системы регулирования параметров приточного воздуха.

Технический результат достигается регенеративной системой регулирования параметров приточного воздуха, включающей помещенный ниже уровня промерзания грунта теплообменник, состоящий из теплообменных труб, размещенных на некотором расстоянии друг от друга в грунте, с уклоном в сторону движения воздуха и соединенных своими кромками с одной стороны через отверстия с распределительным воздушным коробом, представляющим собой прямоугольную вертикальную коробку с пирамидальной крышкой, отверстие которой на уровне поверхности земли соединено с заборным колпаком, боковые стенки которого перфорированы вертикальными щелями, а с другой стороны кромки теплообменных труб соединены через отверстия с приемным воздушным коробом, представляющим собой прямоугольную вертикальную коробку с пирамидальной крышкой и пирамидальным днищем, отверстие которой на уровне поверхности земли соединено через верхнюю кромку тройника с влагоудаляющим колпаком, боковые стенки которого перфорированы вертикальными щелями, по вертикальной оси приемного воздушного короба установлена вертикальная труба, заполненная фитилем, нижняя кромка которой находится ниже уровня конденсата в пирамидальном днище, а верхняя кромка соединена через отверстие с днищем влагоудаляющего колпака, на поверхности которого уложен слой фитиля, соединенного с фитилем, причем боковая кромка тройника соединена через входной воздуховод с клапаном, калорифером, вентилятором, центральным кондиционером и магистральным воздуховодом, расположенными в вентиляционной камере здания.

Предлагаемая регенеративная система регулирования параметров приточного воздуха (РСРПВ) представлена на фиг.1-4 (на фиг. 1 - общий вид, на фиг.2-4 - разрезы и узел РСРПВ).

РСРПВ содержит помещенный ниже уровня промерзания грунта 1 теплообменник 2, состоящий из теплообменных труб 3, размещенных на некотором расстоянии друг от друга в грунте 1, с уклоном в сторону движения воздуха и соединенных своими кромками с одной стороны через отверстия (на фиг.1-4 не показаны) с распределительным воздушным коробом 4, представляющим собой прямоугольную вертикальную коробку 5 с пирамидальной крышкой 6, отверстие которой на уровне поверхности земли (на фиг.1-4 не показаны) соединено с заборным колпаком 7, боковые стенки которого перфорированы щелями 8, а с другой стороны кромки теплообменных труб 3 соединены через отверстия (на фиг.1-4 не показаны) с приемным воздушным коробом 9, представляющим собой прямоугольную вертикальную коробку 10 с пирамидальной крышкой 11 и пирамидальным поддоном 12, отверстие которой на уровне поверхности земли (на фиг.1-4 не показаны) соединено через верхнюю кромку тройника 13 с влагоудаляющим колпаком 14, боковые стенки которого перфорированы вертикальными щелями 8, по центральной вертикальной оси приемного воздушного короба 9 установлена вертикальная труба 15, заполненная фитилем 16, нижняя кромка которой находится ниже уровня конденсата в пирамидальном днище 12, а верхняя кромка соединена через отверстие (на фиг.1-4 не показаны) с днищем влагоудаляющего колпака 14, на поверхности которого уложен слой фитиля 17, соединенного с фитилем 16, а боковая кромка тройника 13 соединена через входной воздуховод 18 с клапаном 19, калорифером 20, вентилятором 21, центральным кондиционером 22 и магистральным воздуховодом 23, расположенным в вентиляционной камере 24 здания 25.

В основу работы предлагаемой РСРПВ положены: особенности температурного профиля по глубине грунта (в зимнее время на большей части территории России температура грунта ниже уровня промерзания выше нуля).

Предлагаемая РСРПВ работает в двух режимах: летнем и зимнем. В летний период наружный воздух с температурой t _Л1 поступает через щели 8 в заборный колпак 7, в котором создается некоторое разрежение за счет работы вентилятора 21, откуда поступает в распределительный воздушный короб 4 теплообменника 2, из которого распределяется по его трубам 3 и перемещается по ним в приемный воздушный короб 9. В процессе движения воздуха по трубам 3 между ним и грунтом 1, имеющим более низкую температуру t_ГЛ, через стенки труб 3 происходит теплообмен, в результате чего температура воздуха уменьшается до t_Л2 , а образующийся при этом водный конденсат, стекает за счет уклона труб 3 в поддон 12. Охлажденный и осушенный воздух собирается в приемном воздушном коробе 9 и через тройник 13, входной воздуховод 18 и клапан 19 поступает в вентиляционную камеру 24, где вентилятор 21 подает его в центральный кондиционер 22, минуя калорифер 20 (воздушный байпас на фиг.1-4 не показан). В центральном кондиционере 22 осуществляется доводка воздуха до требуемых параметров, после чего кондиционированный воздух поступает в магистральный воздуховод 23, по которому направляется к потребителям (на фиг.1-4 не показаны). Удаление водного конденсата из поддона 12 осуществляется за счет капиллярных сил фитилем 16, откуда конденсат поступает в фитиль 17, расположенный на днище влагоудаляющего колпака 14, с поверхности которого происходит испарение влаги за счет тепла наружного воздуха, поступающего в щели 8 и уносящего пары влаги через эти же щели 8 в атмосферу.

В зимний период работы РСРПВ наружный воздух с низкой температурой t_З1 поступает через щели 8 в заборный колпак 7, в котором создается некоторое разряжение за счет работы вентилятора 21, откуда поступает в распределительный воздушный короб теплообменника 2, расположенного в своей рабочей части ниже глубины промерзания, из которого распределяется по его трубам 3 и перемещается по ним в приемный воздушный короб 9. В процессе движения воздуха по трубам 3 между ним и грунтом 1, имеющим более высокую температуру t_З2, через стенки труб 3 происходит теплообмен, в результате чего температура воздуха увеличивается до t_З2. Далее воздух собирается в приемном воздушном коробе 9 и через тройник 13, входной воздуховод 18 и клапан 19 поступает в вентиляционную камеру 24, где вентилятор 21 подает его в калорифер 20, а затем в кондиционер 22, в котором осуществляется доводка воздуха до требуемых параметров, после чего воздух поступает в магистральный воздуховод 23, по которому направляется к потребителям (на фиг.1-4 не показаны). В зимний период работы РСРПВ при нагревании наружного воздуха в трубах 3 водный конденсат не образуется и не скапливается в поддоне 12 приемного воздушного короба 9. Поэтому в зимний период работы РСРПВ предусматривается закрытие вертикальных щелей 8 влагоудаляющего колпака 14 во избежание контакта наружного воздуха низкой температуры с поверхностью фитиля 17, расположенного в днище влагоудаляющего колпака 9.

Таким образом, конструкция предлагаемой регенеративной системы регулирования параметров приточного воздуха позволяет использовать низкопотенциальное тепло (регенеративную энергию) грунта ниже уровня промерзания для предварительного подогрева приточного воздуха в зимний период и его охлаждения в летний период, что значительно повышает эффективность ее работы.