установка утилизации тепла вытяжного воздуха

Формула изобретения

Установка утилизации тепла вытяжного воздуха, 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 клапана с электроприводами, вентиляторы с приводом от электродвигателей, включающихся и выключающихся магнитным пускателем, и фильтры для предохранения теплообменников от пыли, отличающаяся тем, что установлен подогреватель, в котором отепленный в теплоотдающем теплообменнике антифриз разогревается до уровня, задаваемого автоматическим устройством, контролирующим температуру нагрева приточного наружного воздуха в теплоотдающем теплообменнике, а также установлены датчики контроля намерзания конденсата, которые имеют импульсную связь с магнитными пускателями электродвигателей вентиляторов вытяжного и приточного воздуха, а также включением подогревателя антифриза в режиме оттаивания для устранения замерзания конденсата, выпадающего из охлаждаемого вытяжного воздуха на стенках теплоизвлекающего теплообменника, например, соленоидным клапаном на обводном трубопроводе горячей воды на входе в теплообменник антифриз - вода, установленное автоматическое устройство контролирует заданную температуру в обслуживаемом помещении и управляет работой циркуляционного насоса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение предназначено для применения в энергосберегающих системах вентиляции и кондиционирования воздуха в жилых, общественных и административных зданиях.

Известна конструкция установки утилизации тепла вытяжного воздуха, включающей 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.

Недостатком известных установок утилизации является недостаточная теплотехническая эффективность из-за невозможности быстрого устранения замерзания конденсата при глубоком охлаждении и осушении вытяжного воздуха при нагреве приточного воздуха утилизируемым теплом, что требует предподогрева приточного воздуха электротенами и последующего его догрева в калориферах, питаемых горячей водой от отдельных источников энергоснабжения [Кокорин О.Я. Современные установки кондиционирования воздуха. - М.: Физматлит. 2003 г.].

Задачей изобретения является устранение недостатков известной конструкции и значительное повышение эффективности утилизации теплоты вытяжного воздуха, а также возможность быстрого оттаивания замерзшего конденсата, при этом дополнительно упрощается конструкция установки утилизации тепла в целом и повышается ее надежность.

Технический результат достигается изобретением установки утилизации тепла вытяжного воздуха, содержащей 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, отличающейся тем, что установлен подогреватель, в котором отепленный в теплоотдающем теплообменнике антифриз разогревается до уровня, задаваемого автоматическим устройством, контролирующим температуру нагрева приточного наружного воздуха в теплоотдающем теплообменнике, а также установлены датчики контроля намерзания конденсата, которые имеют импульсную связь с магнитными пускателями электродвигателей вентиляторов вытяжного и приточного воздуха, а также включением подогревателя антифриза в режиме оттаивания для устранения замерзания конденсата, выпадающего из охлаждаемого вытяжного воздуха на стенках теплоизвлекающего теплообменника, например, соленоидным клапаном на обводном трубопроводе горячей воды на входе в теплообменник антифриз-вода, установленное автоматическое устройство контролирует заданную температуру в обслуживаемом помещении и управляет работой циркуляционного насоса.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемой установки утилизации теплоты вытяжного воздуха L_y в вытяжном агрегате 1, состоящем из фильтра 2, теплоизвлекающего теплообменника 3 с поддоном 4 и датчиком 5 контроля намерзания конденсата, вытяжного вентилятора 6 с приводом от электродвигателя с магнитным пускателем МП, воздушного клапана 7 с электрическим приводом и для подачи в обслуживаемое помещение наружного воздуха L_пн приточного агрегата 8, состоящего из воздушного клапана 9 с электроприводом, воздушного фильтра 2, теплоотдающего теплообменника 10, приточного вентилятора 11 с приводом от электродвигателя с магнитным пускателем МП, а трубопроводами 12 и 13 соединены теплоизвлекающий 3 и теплоотдающий 10 теплообменники, с циркуляционным насосом 14, который управляется автоматическим устройством 24, контролирующим заданную температуру в обслуживаемом помещении, а на трубопроводе 13 установлен подогреватель антифриза, который может работать в режиме оттаивания, например, теплообменник 15 антифриз-горячая вода, соединенный подающим 16 и обратным 17 трубопроводами с источником снабжения горячей водой (не показан), а на подающем трубопроводе 16 смонтирован автоматический клапан 18, имеющий импульсную связь 19 с датчиком 20 контроля температуры приточного наружного воздуха t_пн , и у клапана 18 смонтирован обводной трубопровод 21 с соленоидным клапаном 22, имеющим импульсную связь 23 с датчиками контроля 5 образования замерзшего конденсата на поверхности пластин теплообменника 3, а импульсная связь 23 одновременно присоединена к магнитным пускателям МП электродвигателей вытяжного 6 и приточного 11 вентиляторов и электрическими приводами воздушных клапанов 7 и 9.

Установка утилизации тепла вытяжного воздуха работает следующим образом: высокоэффективная утилизация теплоты охлаждаемого и осушаемого вытяжного воздуха L_y с начальной энтальпией I _y1 до конечной энтальпии I_у2, которая от работы насоса 14 передается на нагрев приточного наружного воздуха L _пн с температурой t_нх до температуры t_пн , в схеме установки утилизации осуществляется при работе электродвигателей вытяжного 7 и приточного 11 вентилятора и насоса 14, управляемого автоматическим устройством 24, контролирующим заданную температуру в обслуживаемом помещении, который по трубопроводу 12 подает в трубки теплоизвлекающего теплообменника 3 антифриз G_аф с отрицательной температурой t_aФ1 и, проходя по трубкам теплообменника 3, антифриз нагревается до положительной температуры t_аф2 благодаря извлечению из вытяжного воздуха теплоты, определяемой перепадом энтальпий (I_y1-I_у2 ), при этом на пластинах теплообменника 3 происходит выпадение конденсата, который частично собирается в поддоне 4 и удаляется в канализацию, а частично замерзает при охлаждении и осушении вытяжного воздуха L_y, что контролируется датчиком 5, а превышение критического уровня замерзающего конденсата вызовет команду от датчиков 5 через импульсную связь 23 на остановку электродвигателей вытяжного 6 и приточного 11 вентиляторов, закрытие воздушных клапанов 7 и 9, а также открытие соленоидного клапана 22 на обводном трубопроводе 21 у подающего трубопровода 16 поступления горячей воды в теплообменник 15, что обеспечит повышение температуры антифриза до t_аф3 и нагретый антифриз от работы насоса 14 по трубопроводу 12 поступит в трубки теплообменника 3, что обусловит быстрое оттаивание замерзшего конденсата, который в жидком состоянии собирается в поддоне 4 и удаляется в канализацию, а устранение замерзшего конденсата на поверхности пластин теплообменника 3 воспринимается датчиками 5, которые по импульсной связи 23 передают команду на пуск электродвигателей вытяжного 7 и приточного 11 вентиляторов, открытие воздушных клапанов 7 и 9, закрытие соленоидного вентиля 22 на обводном трубопроводе 21, а если утилизируемой в теплообменнике 3 теплоты вытяжного воздуха L_y недостаточно для нагрева приточного наружного воздуха L_пн до требуемой температуры t_пн, то датчик 20 через импульсную связь 19 подает команду на открытие автоматического клапана плавной регулировки 18 на подающем трубопроводе 16, поступление горячей воды G_{w r} в теплообменник 15 на догрев антифриза G _аф3 до требуемой температуры, а охлажденная вода G _{w об.} по обратному трубопроводу 17 поступает к центру нагрева воды (не показан), для предохранения теплообменников 3 и 10 от пыли служат фильтры 2.