<Desc/Clms Page number 1>
INSTALLATION DE VENTILATION,
La présente invention est relative à une installation de venti- lation dans laquelle l'air vicié et chaud qui quitte l'espace ventilé, cède une partie de sa chaleur à l'air frais qui pénètre dans l'espace, dans un échangeur de chaleur à récupération.
Dans des installations de ventilation, l'air frais introduit peut être chauffé par l'air vicié qui le quitte dans un échangeur de cha- leur. Si de l'humidité se dégage dans l'espace ventilé, la teneur absolue en humidité de l'air qui s'en va est supérieure à celle de l'air frais, et si on effectue le refroidissement de l'air vicié,, il existe un grand risque de précipitation de son humidité sur les surfaces de chauffe de l'é- changeur de chaleur. La précipitation d'eau peut produire certains incon- vénients, maix ceux-ci sont plus importants si la précipitation s'effectue à l'état de glace. De l'eau condensée peut être éliminée mais des dépôts de glace .bouchent les canaux dans l'échangeur de chaleur et rendent l'em- ploi continu impossible. La formation de glace doit par conséquent être évitée
On peut aboutir à ce résultat de nombreuses façons.
Les sur- faces de chauffe de l'échangeur de chaleur peuvent être choisies suffisamment petites par rapport aux quantités d'air pour qu'un refroidissement critique quelconque de l'air vicié ne puisse pas se produire. Toutefois ces condi- tions ont,pour résultat que la quantité de chaleur récupérée est faible.
Au lieu de cela, on peut utiliser un échangeur de chaleur relativement grand, mais dans lequel, aux moments de l'anneau où la température de l'air frais est faible et où par conséquent le risque de formation de gla- ce est commun, on peut modifier les conditions de marche de différentes façons, de manière que la température des surfaces de chauffe soit supérieu- re au point de rosée de l'air vicié dès que ce dernier est inférieur au point de congélation. On peut alors toujours laisser descendre la température des surfaces de chauffe jusqu'au point de congélation, mais si le point de rosée de l'air vicié est situé plus bas, on peut la laisser descendre jusqu'à ce point.
De cette manière, on peut utiliser l'échangeur de chaleur à son
<Desc/Clms Page number 2>
plein rendement pendant la plus grande partie de l'année, et'une réduction' de la récupération de chaleur n'est nécessaire qu'en cas de froid rigoureux,.
On peut réaliser l'augmentation nécessaire de la température des surfaces de chauffe au-delà de celle obtenue au cours de l'opération'ordi- naire, en réduisant la quantité d'air frais ou en dérivant une partie de l'air frais. On peut obtenir un effet analogue en augmentant la quantité d'air vicié pouvant être mise en jeu en retournant une partiede cet air de manière qu'il traverse plusieurs fois l'échangeur de chaleur.
Toutefois, au point de vue de la récupération de chaleur;, la voie la plus favorable consiste à chauffer l'air frais au préalable avant qu'il ne pénètre dans l'échangeur de chaleur, en mélangeant l'air frais froid à de l'air chaud, et elle se caractérise en ce qu'une partie de l'air frais chauffé qui quitte l'échangeur de chaleur est remise en circulation ' et mélangée à l'air froid qui pénètre dans l'échangeur de chaleur.
L'invention est illustrée par deux réalisations représentées schématiquement sur le dessin en annexe. La figure 1 représente une ins- tallation de ventilation sans préchauffage particulier de la portion d'air frais remise en circulation. La figure 2 représente une installation de ventilation munie d'un préchauffage particulier de l'air frais remis en cir- culation.
Dans l'installation de ventilation représentée sur la figure 1, l'air vicié qui quitte l'espace ventilé 1 est refoulé par un ventilateur
2 par une conduite 3 dans un échangeur de chaleur 4 et de là par une con- duite 5 à l'air libre. L'air frais est introduit par une conduite 6, puis passe par l'échangeur de chaleur 4 et par un ventilateur 7 dans l'espace
1. Le retour de l'air frais chauffé dans l'échangeur de chaleur 4, vers l'entrée de l'échangeur de chaleur, s'effectue par une conduite 8. On peut disposer le ventilateur 7 sur la conduite 6 avant l'échangeur de chaleur au lieu de le disposer après comme l'indique la figure 1.
De même, on peut disposer le ventilateur 2 de l'autre côté de l'échangeur de chaleur sur la conduite 5. On peut également disposer un ventilateur séparé sur la condui- te 8 pour le retour de l'air, et modifier l'installation à d'autres points de vue. A titre d'exemple, on peut retourner de la manière ordinaire sans l'espace une partie de l'air vicié au lieu de la faire passer par l'échan- geur de chaleur. De même, on peut faire passer une partie de l'air frais ou une partie de l'air vicié par l'échangeur de chaleur. Des conduites pour ces circulations sont représentées respectivement par les lignes pointil- lées 3', 6' et 5'. Toutefois, ces modifications n'influencent pas le prin- cipe mentionné.
La réalisation représentée sur la figure 2,'diffère de celle de la figure 1 en ce que une batterie de chauffage de l'air est intercalée dans la conduite d'air frais après l'échangeur de chaleur. Dans ce cas, l'air frais est chauffé à une température plus élevée que dans l'échangeur de chaleur, et ceci est favorable parce que dans ce cas seulement, une por- tion mineure de l'air frais doit être retournée par la conduite 8 pour chauf- fer l'air frais froid entrant. La batterie de chauffage d'air 9 est éga- lement souvent nécessaire à un chauffage supplémentaire de l'air frais avant qu'il ne pénètre dans l'espace 1 et par conséquent, un double but est réàlisé, Au lieu de la batterie de chauffage d'air 9, on peut disposer une batterie analogue 10 dans la conduite de retour 8. On peut également utiliser ces deux batteries simultanément.
Pour que la récupération de chaleur soit la plus importante possible, il est désirable de ne remettre de l'air frais en circulation qu'en cas de nécessité. On peut effectuer à la main le réglage nécessaire dans ce cas en ouvrant ou fermant des vannes à glissières dans les condui- ses 6 et 8, par exemple. Toutefois, on réalise un fonctionnement plus sur et meilleur quand le réglage est rendu automatique. Un dispositif approprié consiste à ouvrir ou fermer une vanne 11 (fig. 2) disposée sur la conduite
8 au moyen d'un régulateur 12 qui reçoit son impulsion d'un élément sensible disposé en contact de conduction de chaleur ver.s la partie la plus froide de
<Desc/Clms Page number 3>
la paroi de l'échangeur de chaleur 4 formant la séparation 14 entre'l'air qui le quitte et l'air qui y pénètre.
On peut de préférence manoeuvrer l'appareil de réglage de manière que la vanne 11 soit fermée aussi longtemps que la température de la surface de chauffe à l'endroit de l'élément sensi- ble 13 dépasse une certaine valeur limite située au voisinage ou légèrement en dessous de 0 C. Quand cette valeur limite est dépassée, la vanne'11 s'ou- vre de manière à éviter un abaissement plus important de la température de la surface de chauffe. Cette valeur limite de la température de la surfa- ce de chauffe dépend de l'humidité de l'air vicié, et on règle le régula- teur à la valeur limite désirée d'un cas à l'autre.
On peut également rendre le dispositif de réglage entièrement automatique, de manière quesans intervention manuelle, il maintienne la surface de chauffe à la température ou légèrement au-dessus de la températu- re à laquelle existe un risque de formation de glace, indépendamment de la quantité d'humidité de l'air vicié. Dans ce cas, comme on l'indique plus haut, on maintient normalement la température de la surface de chauffe à 0 C ou juste au-dessus, mais si le point de rosée de l'air vicié est juste in- férieur à 0 c,on peut laisser descendre la température de la. surface de chauffe jusqu'à la température de ce point de rosée.
On peut aboutir à ce résultat au moyen d'un élément sensible 15 soumisà l'action de l'air vicié et disposé en contact de conduction de chaleur avec la partie la plus froi- de de la surface de chauffe,qui, par exemple, au moyen d'une matière hygros- copique dont la conductibilité électrique varie au voisinage du point de ro- sée, donne une impulsion au régulateur pour ouvrir la vanne 11 quand la tem- pérature de la surface de chauffe a atteint une valeur située juste au-des- sus du point de rosée. Dans ce- cas, l'élément sensible 13 sert de thermos- tat limite maintenant la vanne 11 constamment fermée quand la température de la surface de chauffe dépasse le point de congélation ou une température voisine.
On peut remplacer le dispositif d'étranglement 11 par un dispositif correspondant disposé dans la conduite d'air frais avant ou après l'échangeur de chaleur ou au moyen d'un robinet à trois voies disposé au point d'intersec- tion des conduites 6 et 8.
On peut également utiliser 'les appareils décrits-pour maintenir la cloison de séparation à une température suffisamment élevée pour empêcher également la condensation d'eau.
On peut effectuer un réglage approximatif si on dispose l'élé- ment sensible du régulateur dans l'air vicié après l'échangeur de chaleur et si on dispose l'appareil de réglage de manière à éviter que la température de l'air vicié après l'échangeur de chaleur ne descende en-dessous d'une certaine valeur .
REVENDICATIONS.
1. - Installation de ventilation dans laquelle l'air vicié et chaud qui quitte l'espace ventilé cède une partie de la chaleur qu'il con- tient à de l'air frais qui pénètre dans l'espace, dans un échangeur de cha- leur à récupération, caractérisé en ce qu'une partie de l'air frais chauffé qui quitte l'échangeur de chaleur est remise en circulation et mélangée à l'air frais froid qui pénètre dans l'échangeur de chaleur.
<Desc / Clms Page number 1>
VENTILATION INSTALLATION,
The present invention relates to a ventilation installation in which the stale and hot air which leaves the ventilated space transfers part of its heat to the fresh air which enters the space, in a heat exchanger. recovery.
In ventilation systems, the fresh air introduced can be heated by the stale air leaving it in a heat exchanger. If moisture is released in the ventilated space, the absolute moisture content of the departing air is greater than that of the fresh air, and if the stale air is cooled, there is a great risk of its moisture precipitating on the heating surfaces of the heat exchanger. The precipitation of water can produce certain disadvantages, but these are more important if the precipitation takes place in the state of ice. Condensed water can be removed, but ice deposits clog the channels in the heat exchanger and make continuous use impossible. Ice formation should therefore be avoided
This can be done in a number of ways.
The heating surfaces of the heat exchanger can be chosen to be small enough in relation to the amounts of air that any critical cooling of the stale air cannot occur. However, these conditions result in the amount of heat recovered being small.
Instead, a relatively large heat exchanger can be used, but in which at times of the ring when the cool air temperature is low and therefore the risk of ice formation is common, the operating conditions can be modified in various ways, so that the temperature of the heating surfaces is higher than the dew point of the stale air as soon as the latter is lower than the freezing point. The temperature of the heating surfaces can then always be allowed to drop to the freezing point, but if the dew point of the stale air is lower, it can be allowed to drop to this point.
In this way, the heat exchanger can be used at its own
<Desc / Clms Page number 2>
full performance most of the year, and 'a reduction' in heat recovery is only necessary in severe cold.
The necessary increase in the temperature of the heating surfaces beyond that obtained during ordinary operation can be achieved by reducing the amount of fresh air or by diverting part of the fresh air. A similar effect can be obtained by increasing the quantity of stale air which can be brought into play by returning part of this air so that it passes through the heat exchanger several times.
However, from the point of view of heat recovery, the most favorable way is to heat the fresh air beforehand before it enters the heat exchanger, by mixing the cold fresh air with hot air, and it is characterized in that a part of the heated fresh air which leaves the heat exchanger is recirculated and mixed with the cold air which enters the heat exchanger.
The invention is illustrated by two embodiments shown schematically in the accompanying drawing. FIG. 1 represents a ventilation installation without particular preheating of the portion of fresh air recirculated. FIG. 2 represents a ventilation installation provided with a particular preheating of the fresh air put back into circulation.
In the ventilation installation shown in Figure 1, the stale air leaving the ventilated space 1 is discharged by a fan
2 via a pipe 3 in a heat exchanger 4 and from there via a pipe 5 to the open air. The fresh air is introduced through a pipe 6, then passes through the heat exchanger 4 and through a fan 7 into the space
1. The return of the fresh air heated in the heat exchanger 4, towards the inlet of the heat exchanger, is effected by a duct 8. The fan 7 can be placed on the duct 6 before the heat exchanger instead of placing it afterwards as shown in figure 1.
Likewise, the fan 2 can be placed on the other side of the heat exchanger on line 5. It is also possible to place a separate fan on line 8 for the return of the air, and modify the installation from other points of view. For example, part of the stale air can be returned in the ordinary way without the space, instead of passing it through the heat exchanger. Likewise, part of the fresh air or part of the stale air can be passed through the heat exchanger. Pipes for these circulations are represented by the dotted lines 3 ', 6' and 5 'respectively. However, these modifications do not influence the mentioned principle.
The embodiment shown in Figure 2 differs from that of Figure 1 in that an air heating coil is interposed in the fresh air duct after the heat exchanger. In this case, the fresh air is heated to a higher temperature than in the heat exchanger, and this is favorable because in this case only a minor portion of the fresh air must be returned through the duct. 8 to heat the incoming cold fresh air. The air heater coil 9 is also often required for additional heating of the fresh air before it enters the space 1 and therefore a double purpose is achieved, instead of the air heater coil. heating air 9, a similar battery 10 can be placed in the return line 8. These two batteries can also be used simultaneously.
In order for the heat recovery to be as important as possible, it is desirable to put fresh air back into circulation only when necessary. The necessary adjustment can be made manually in this case by opening or closing slide valves in pipes 6 and 8, for example. However, safer and better operation is achieved when the adjustment is made automatic. A suitable device consists in opening or closing a valve 11 (fig. 2) arranged on the pipe.
8 by means of a regulator 12 which receives its pulse from a sensitive element arranged in heat conduction contact towards the coldest part of
<Desc / Clms Page number 3>
the wall of the heat exchanger 4 forming the separation 14 between the air leaving it and the air entering it.
The adjustment device can preferably be operated so that the valve 11 is closed as long as the temperature of the heating surface at the location of the sensitive element 13 exceeds a certain limit value situated in the vicinity or slightly. below 0 C. When this limit value is exceeded, the valve '11 opens in such a way as to prevent a further drop in the temperature of the heating surface. This limit value of the temperature of the heating surface depends on the humidity of the stale air, and the controller is set to the desired limit value in each case.
The adjustment device can also be made fully automatic, so that without manual intervention it keeps the heating surface at or slightly above the temperature at which there is a risk of ice formation, regardless of the quantity. humidity of stale air. In this case, as indicated above, the temperature of the heating surface is normally maintained at 0 C or just above, but if the dew point of the stale air is just below 0 C , we can let the temperature drop. heating surface up to the temperature of this dew point.
This can be achieved by means of a sensitive element 15 subjected to the action of stale air and arranged in heat conduction contact with the coldest part of the heating surface, which, for example, by means of a hygroscopic material whose electrical conductivity varies in the vicinity of the dew point, gives an impulse to the regulator to open the valve 11 when the temperature of the heating surface has reached a value located just at -above the dew point. In this case, the sensitive element 13 serves as a limit thermostat keeping the valve 11 constantly closed when the temperature of the heating surface exceeds the freezing point or a neighboring temperature.
The throttling device 11 can be replaced by a corresponding device placed in the fresh air duct before or after the heat exchanger or by means of a three-way valve placed at the point of intersection of the ducts 6 and 8.
The apparatus described can also be used to maintain the partition wall at a temperature sufficiently high to also prevent water condensation.
Rough adjustment can be made if the sensitive element of the regulator is placed in the exhaust air after the heat exchanger and if the regulator is positioned so as to prevent the temperature of the exhaust air after the heat exchanger. the heat exchanger does not drop below a certain value.
CLAIMS.
1. - Ventilation system in which the stale and hot air which leaves the ventilated space transfers part of the heat it contains to the fresh air which enters the space, in a heat exchanger. - their recovery, characterized in that part of the heated fresh air which leaves the heat exchanger is recirculated and mixed with the cold fresh air which enters the heat exchanger.