close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY13017

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2010.04.30
(12)
(51) МПК (2009)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 13017
(13) C1
(19)
F 24D 3/00
ОТОПИТЕЛЬНО-ВЕНТИЛЯЦИОННАЯ СИСТЕМА
ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПОМЕЩЕНИЯ
(21) Номер заявки: a 20071657
(22) 2007.12.29
(43) 2009.08.30
(71) Заявитель: Учреждение образования
"Белорусский государственный аграрный технический университет"
(BY)
(72) Авторы: Синяков Анатолий Леонидович; Цубанова Ирина Александровна; Цубанов Игорь Александрович (BY)
(73) Патентообладатель: Учреждение образования "Белорусский государственный аграрный технический университет" (BY)
(56) Методические указания по применению
автоматизированных теплообменных
систем вентиляции с теплообмениками ТСН. - Минск, 1976. - C. 16-21.
RU 2265776 C1, 2005.
RU 2155302 C1, 2000.
RU 2169313 C1, 2001.
RU 2178542 C2, 2002.
RU 2121114 C1, 1998.
BY 1886 C1, 1997.
BY 13017 C1 2010.04.30
(57)
Отопительно-вентиляционная система производственного помещения, содержащая
рекуперативный теплообменник, оборудованный распределительными и собирающими
коллекторами соответственно для теплого и холодного воздуха, распределительные воздуховоды, расположенные в производственном помещении и подключенные через магистральный воздуховод к выходу приточного вентилятора, вход которого через калорифер
BY 13017 C1 2010.04.30
присоединен к собирающему коллектору холодного воздуха теплообменника, к распределительному и собирающему коллекторам теплого воздуха которого присоединены соответственно вытяжной воздуховод, расположенный в производственном помещении, и
вход вытяжного вентилятора, выход которого сообщен с наружной средой производственного помещения, отличающаяся тем, что снабжена тепловым насосом, при этом испаритель и конденсатор теплового насоса расположены в собирающих коллекторах
соответственно теплого и холодного воздуха рекуперативного теплообменника.
Предлагаемое техническое решение относится к отопительно-вентиляционным системам производственных помещений, характеризующихся поступлением в воздушную среду теплоты и вредных газов от технологических процессов.
Известна конструкция отопительно-вентиляционной системы производственного помещения для содержания животных [1]. Известная отопительно-вентиляционная система
содержит основной и два зональных калорифера, приточный вентилятор и четыре распределительных воздуховода приточного воздуха, расположенные в помещении, которое
оборудовано вытяжными шахтами. При этом два центральных и два распределительных
воздуховода, расположенные около продольных стен помещения, присоединены соответственно непосредственно и через зональные калориферы к магистральному воздуховоду,
который присоединен к выходу приточного вентилятора, вход которого через основной
калорифер сообщен с наружной средой помещения.
Работает известная отопительно-вентиляционная система следующим образом. При
подключении электродвигателя приточного вентилятора к электросети вентилятор начинает подавать непрерывно свежий приточный воздух в помещение через распределительные воздуховоды, который впитывает в себя паро-газовые выделения от технологического
процесса и удаляется в наружную среду через вытяжные шахты. В холодный период года
приточный вентилятор подает в помещение воздух предварительно подогретый в основном калорифере через два центральных воздуховода, а также через два распределительных воздуховода после дополнительного нагрева воздуха в зональных калориферах.
Недостатками известной отопительно-вентиляционной системы является сложность
конструкции и большое потребление тепловой энергии на поддержание нормируемой
температуры воздушной среды помещения в холодный период года.
Сложность конструкции обусловлена наличием зональных калориферов, а большое
потребление тепловой энергии - большими потерями теплоты с вентиляционным воздухом, поступающим в наружную среду через вытяжные шахты помещения.
Наиболее близкой к заявляемой конструкции отопительно-вентиляционной системы
является отопительно-вентиляционная система производственного помещения, содержащая теплообменник-утилизатор, оборудованный распределительными и собирающими
коллекторами для теплого и холодного воздуха и обеспечивающий предварительный подогрев приточного воздуха за счет теплоты удаляемого воздуха из помещения, калорифер,
приточный и вытяжной вентиляторы, распределительные и вытяжной воздуховоды, распложенные в помещении [2].
Недостатком этой отопительно-вентиляционной системы является большое потребление тепловой энергии на поддержание нормируемой температуры воздушной среды помещения в холодный период года.
Большое потребление системой тепловой энергии обусловлено тем, что теплообменникутилизатор при расчетно-отопительной температуре наружного воздуха и нормируемой
температуре воздушной среды производственного помещения использует для подогрева
приточного воздуха всего 30-40 % теплоты, содержащейся в удаляемом из помещения
воздухе. Кроме этого, тепловая мощность теплообменника-утилизатора уменьшается с
повышением температуры наружного воздуха, так как уменьшается температурный напор
2
BY 13017 C1 2010.04.30
в теплообменнике и поэтому нормируемая температура воздушной среды помещения
обеспечивается работой калорифера, что приводит к большому расходу теплоты за отопительный период.
Задачей предлагаемой полезной модели является снижение потребления тепловой
энергии на поддержание нормируемой температуры воздушной среды производственного
помещения в холодный период года.
Задача решается тем, что отопительно-вентиляционная система производственного
помещения, содержащая рекуперативный теплообменник, оборудованный распределительными и собирающими коллекторами соответственно для теплого и холодного воздуха, распределительные воздуховоды, расположенные в производственном помещении и
подключенные через магистральный воздуховод к выходу приточного вентилятора, вход
которого через калорифер присоединен к собирающему коллектору холодного воздуха
теплообменника, к распределительному и собирающему коллекторам теплого воздуха которого присоединены соответственно вытяжной воздуховод, расположенный в производственном помещении, и вход вытяжного вентилятора, выход которого сообщен с
наружной средой производственного помещения, снабжена тепловым насосом, при этом
испаритель и конденсатор теплового насоса расположены в собирающих коллекторах соответственно теплого и холодного воздуха рекуперативного теплообменника.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется функциональной схемой отопительно-вентиляционной системы производственного помещения, фигура.
Отопительно-вентиляционная система содержит рекуперативный теплообменник 1,
оборудованный распределительными 2, 3 и собирающими 4, 5 коллекторами соответственно
для теплого и холодного воздуха; калорифер 6; приточный и вытяжной вентиляторы 7, 8;
распределительные и вытяжной воздуховоды 9, 10; расположенные в помещении 11.
Для снижения потребления тепловой энергии на поддержание нормируемой температуры воздушной среды помещения в холодный период года отопительно-вентиляционная
система снабжена тепловым насосом, содержащим испаритель 12, компрессор 13 с приводным электродвигателем 14, конденсатор 15 и термовентиль 16.
Распределительные воздуховоды 9 присоединены через магистральный воздуховод к
выходу приточного вентилятора 7, вход которого через калорифер 6 присоединен к собирающему коллектору 5 холодного воздуха теплообменника 1; к распределительному 2 и
собирающему 4 коллекторам теплого воздуха которого присоединены соответственно вытяжной воздуховод 10 и вход вытяжного вентилятора 8, выход которого сообщен с наружной средой помещения, при этом испаритель 12 и конденсатор 15 теплового насоса
расположены в собирающих коллекторах 4, 5 соответственно теплого и холодного воздуха теплообменника.
Работает заявляемая отопительно-вентиляционная система следующим образом. В холодный период года работают тепловой насос и непрерывно приточный и вытяжной вентиляторы 7 и 8, при этом приточный вентилятор 7 протягивает холодный воздух через
теплообменник 1, конденсатор 15 теплового насоса, калорифер 6 и подает его в воздушную среду помещения 11 через распределительные воздуховоды 9, а вытяжной вентилятор 8 удаляет теплый загазованный воздух из помещения через вытяжной воздуховод 10,
теплообменник 1, испаритель 12 теплового насоса и выбрасывает его в наружную среду.
При движении теплого и холодного воздуха по соответствующим каналам рекуперативного теплообменника 1 осуществляется предварительный подогрев холодного воздуха
частью теплоты (30…40 %), содержащийся в теплом воздухе, при этом теплый воздух охлаждается при расчетно-отопительной температуре наружного воздуха -25 °С до 4…2 °С,
а холодный нагревается с температуры -25 °С до -10… +2 °С в зависимости от расходов
воздуха через теплообменник 1, нормируемой температуры воздушной среды помещения,
теплопоступлений в воздушную среду помещения и теплопотерь через наружные ограждения помещения.
3
BY 13017 C1 2010.04.30
Дополнительный подогрев холодного воздуха после предварительного подогрева в
теплообменнике 1 осуществляется тепловым насосом, который дополнительно утилизирует теплоту теплого воздуха после его охлаждения в теплообменнике 1 при помощи испарителя 12 и конденсатора 15, при этом температура теплого воздуха понижается с
4…2 °С до 0…-2 °С, а эффективность использования теплоты воздуха удаляемого из помещения для подогрева приточного увеличивается на 10…15 % и достигает 40…50 %.
Если температура воздушной среды помещения понижается несмотря на подогрев холодного воздуха в теплообменнике 1 и в тепловом насосе, то дополнительный нагрев холодного воздуха осуществляют калорифером 6.
С повышением температуры наружного воздуха тепловая мощность теплообменника 1
уменьшается, так как уменьшается температурный напор в теплообменнике, но это
уменьшение мощности теплообменника частично или полностью компенсируется утилизацией теплоты теплого воздуха после теплообменника тепловым насосом.
Теплоносителем в тепловом насосе является хладон с температурой кипения -15 °С,
который находится в жидком состоянии в испарителе 12.
Под действием теплоты теплого воздуха с выхода теплообменника 1 хладон в испарителе 12 закипает и его пары поступают в компрессор 13, приводимый в работу электродвигателем 14.
На выходе компрессора пары хладона имеют высокое давление, температуру около
+60 °С и поступают в конденсатор 15, где конденсируются, отдавая теплоту холодному
воздуху после подогрева его в теплообменнике 1.
Из конденсатора 15 жидкий хладон высокого давления с температурой около 60 °С
проходит через термовентиль 16, благодаря которому давление жидкого фреона редко понижается и понижается его температура до -20 °С. При этом жидкий хладон поступает в
испаритель 12, после чего процесс отбора теплоты от теплого воздуха после теплообменника 1 и передачи ее холодному воздуху после предварительного подогрева его в теплообменнике 1 повторяется.
Эффективность работы теплового насоса состоит в том, что при мощности электродвигателя компрессора в 1 кВт утилизируется 3…4 кВт теплоты от удаляемого из помещения воздуха.
Таким образом, заявляемая конструкция отопительно-вентиляционной системы производственного помещения позволяет более полно (до 40…50 %) использовать теплоту
воздуха, удаляемого из помещения, для предварительного подогрева холодного воздуха,
подаваемого в помещение, в результате чего снижается потребление системой тепловой
энергии на поддержание нормируемой температуры воздушной среды помещения за отопительный период.
Источники информации:
1. Герасимович Л.С. и др. Справочник по теплоснабжению сельского хозяйства. Минск.: Ураджай, 1993. - C. 243.
2. Методические указания по применению автоматизированных теплообменных систем вентиляции с теплообменниками ТСН. - Минск, 1976. - C. 17-21.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
84 Кб
Теги
by13017, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа