CS238056B1

CS238056B1 - Ventilation device for bounded spaces

Info

Publication number: CS238056B1
Application number: CS817605A
Authority: CS
Inventors: Ludek Klazar; Oldrich Dajbych
Original assignee: Ludek Klazar; Oldrich Dajbych
Priority date: 1981-10-16
Filing date: 1981-10-16
Publication date: 1985-11-13
Also published as: CS760581A1

Abstract

"iežení se týká zařízení pro větrání uzavřených prostorů s využitím odpadního tepla přenášeného kapalinovým okruhem s nuceným oběhem teplonosné kapaliny, zvláště výrobních prostorů průmyslových závodů. Podstata vynálezu spočívá v tom, že zařízení sestává jednal; ze dvou vzduchovodv navzájem propojených přeřazovací klapkou ovládanou řízeným servopohonen a opatřenou vnější výustkou do vnějšího prostoru a vnitřní výustkou do větraného prostoru, a to ze vstupního' vzduchovodu z vnějšího prostoru a z pomocného vzduchovodu z vnějšího prostoru, a (jednak z výstupního vzduchovodu do vnějšího prostoru. Do vstupního vzduchovodu je vražen vstupní ventilátor a vstupní výměník tepla, kterým prochází vstupní větev kapalinového okruhu, a do výstupního vzduchovodu je zařazen výstupní ventilátor a výstupní výměník tepla, kterým prochází výstupní větev kapalinového okruhu, jež obsahuje před výstupním výměníkem tepla zprvu regulační ventil ovládaný řízeným pomocným servopohonem a dále zpětnou klapka a čerpadlo výstupu. Vstupní větev a výstupní větev kapalinového okruhu jsou navzájem propojeny zkratovacím potrubím se sériovým Čerpadlem a zkratovací zpětnou klapkou, které je na vstupní větev kapalinového okruhu napojeno za vstupním výměníkem tepla a do výstupní větve ústí mezi regulačním ventilem a zpětnou klapkou, přičemž obě větve jsou napojeny na zdrojovou větev kapalinového okruhu od zdroje odpadního tepla, propojenou vyrovnávacím potrubím.The term "ventilation" refers to equipment for ventilation closed spaces using waste the heat transmitted by the liquid circuit forced circulation of the heat transfer fluid, in particular production facilities of industrial plants. The essence of the invention is that the device consists of acted; of two air ducts interconnected shifters damper controlled by a controlled servo drive and provided with an outer outlet to the outer space and the internal outlet into the ventilated space from the inlet duct from the outside and from the auxiliary air duct from the outside, and (from the exit air duct to the outside. The inlet duct is driven inlet fan and inlet heat exchanger passes through the inlet branch of the liquid circuit, and to the outlet air duct is output fan and output a heat exchanger through which the outlet passes the branch of the fluid circuit it contains in front of the heat exchanger initially regulating controlled auxiliary valve actuator and further the non-return valve and pump output. Input branch and output the branch of the fluid circuit are mutually exclusive connected by a shorting line to the serial Pump and short-circuit check valve which is on the inlet branch of the liquid circuit after the input exchanger and into the outlet branch of the mouth control valve and non-return valve, while both branches are connected to the source branch of the fluid circuit from the source waste heat, interconnected pipeline.

Description

Vynález se týká zařízení pro větrání uzavřených prostorů a vytápěním odpadním teplem, zvláště výrobních prostorů průmyslových závodů.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for ventilating enclosures and waste heat heating, in particular for industrial plant production areas.

V řadě výrobních prostorů průmyslových závodů případně i dalších prostorech výrobních i nevýrobních objektů je třeba z hygienických důvodů a bezpečnostních důvodů zajišťovat větrání venkovním vzduchem. Větrání se uskutečňuje přívodem čerstvého vzduchu zvenčí a naopak odvodem vnitřního vzduchu do okolí. Intenzita větrání se většinou vyjadřuje četností výměn vzduchu v daném prostoru za jednu hodinu. Požadovaná intenzita větrání, vyjádřená tímto způsobem, dosahuje hodnoty až desetkrát za hodinu i více. S ohledem na změny teplot venkovního vzduchu v průběhu roku je při nižších venv kovních teplotách ve většině případů nutné zajišťovat ohřev přiváděného čerstvého vzduchu pro docílení požadované teploty ve větraném prostoru. Tím vznikají značné energetické nároky na ohřev přiváděného čerstvého vzduchu, zejména tehdy, kdy je požadována vysoká intenzita větrání. Tyto energetické nároky lze snížit rekuperací tepla, respektive převodem tepla mezi odváděným vnitřním teplým vzduchem a přiváděným venkovním studeným vzduchem.In a number of production areas of industrial plants or other areas of production and non-production buildings, it is necessary to provide outside air ventilation for hygienic and safety reasons. Ventilation is done by supplying fresh air from the outside and, on the contrary, by extracting indoor air into the surroundings. The intensity of ventilation is usually expressed by the frequency of air changes in a given space in one hour. The required ventilation rate, expressed in this way, is up to ten times an hour or more. Due to changes in outdoor air temperatures during the year, at lower outdoor temperatures, in most cases it is necessary to ensure the supply of fresh air to achieve the required temperature in a ventilated area. This creates considerable energy requirements for the heating of the fresh air supplied, especially when a high ventilation rate is required. These energy requirements can be reduced by heat recovery or by heat transfer between the exhausted indoor air and the supply of outdoor cold air.

Dosud známé systémy rekuperace tepla jsou založeny např. na dvojici rekuperačních výměníků, ve které je převod tepla zajištěn teplonosnou kapalinou - v tomto případě se jedná o tzv. rekuperací tepla s kapalinovým okruhem. Dále jsou známé rekuperátory sestavené z tepelných trubic, rotační regenerační výměníky apod. Kterýkoliv z těchto systémů rekuperace tepla používaný ve větracím zařízení má vsak tu nevýhodu, že se nevyužívá celoročně tzn. trvale, ale jen omezenou dobu v závislosti na provozních podmínkách a účelu využití. Rekuperační systém přitom zajistí jen předehřátí větracího vzduchu, jeho dohřev na požadovanou teplotu musí být zajištěn v dalším výměníku tepla přívodem tepla z klasického zdroje. Vedle toho je třeba v řadě případů odvádět dalším vzduchotecJaic238 OSBPreviously known heat recovery systems are based, for example, on a pair of heat recovery exchangers in which the heat transfer is provided by a heat transfer fluid - in this case it is a so-called heat recovery with a liquid circuit. Furthermore, recuperators composed of heat tubes, rotary regenerative heat exchangers and the like are known. However, any of these heat recovery systems used in a ventilation device has the disadvantage that it is not used all year round, ie. permanently, but only for a limited time depending on the operating conditions and purpose of use. The recuperation system ensures only the preheating of the ventilation air, its heating to the required temperature must be ensured in the next heat exchanger by the heat supply from a classical source. In addition, in many cases it is necessary to divert other air-handling systems OSB

- 2 kým systémem odpadní teplo z určitého technologického pochodu. Pro zajištění požadovaného pracovního režimu instalovaných zařízení a ohřevu přiváděného vzduchu s využitím rekuperace tepla je nutno dosud používat tří samostatných systémů. Jedná se o systém odvodu odpadního tepla z instalovaných výrobních zařízení, systém rekuperace tepla z odváděného vzduchu a systém dohřevu přiváděného čerstvého vzduchu. Za této situace se tedy instalují tři výměníky, nebo tři skupiny výměníků tepla. Jeden výměník, nebo jedna skupina výměníků tepla zajišťuje převod tepla z klasického zdroje, další dva výměníky, nebo dvě skupiny výměníků zajišťují převod odpadního tepla. Účelně využívané odpadní teplo převádí jen ten výměník, nebo ta skupina výměníků tepla, pracující v rekuperačním systému větracího zařízení. Tento výměník, nebo tato skupina výměníků je přitom v provozu, právě tak jako výměník převádějící teplo.z klasického zdroje, jen v otopném období. Naproti tomu výměník, nebo skupina výměníků tepla odvádějící odpadní teplo produkované technologickým pochodem nebo zařízením do okolí, převádí teplo, které se účelně nevyužívá. Tento výměník, nebo tato skupina výměníků je přitom v provozu,po celý rok a pracuje s kvalitativně lepším odpadním teplem, tj. ,s odpadním teplem na vyšší teplotní úrovni. Vzhledem k jeho celoročnímu provozu musí být rovněž dimenzován na extrémní letní podmínky,, což dále zhoršuje efektivitu provozu celého systému.- 2 by whom the waste heat from a certain technological process is removed. So far, three separate systems have to be used to ensure the required operating mode of the installed equipment and the supply air heating using heat recovery. It is a system of waste heat removal from installed production equipment, a system of heat recovery from exhaust air and a system of supply air freshening. In this situation, therefore, three exchangers or three groups of heat exchangers are installed. One exchanger, or one group of heat exchangers, ensures the transfer of heat from a conventional source, the other two exchangers, or two groups of exchangers ensure the transfer of waste heat. Only the heat exchanger or the group of heat exchangers operating in the ventilation system of the heat recovery system transfers the efficiently used waste heat. This heat exchanger or this group of heat exchangers is in operation, as well as the heat exchanger. In contrast, an exchanger, or group of heat exchangers, which dissipates the waste heat produced by the process or equipment into the environment, converts the heat which is not expediently used. This exchanger or this group of exchangers is in operation all year round and works with a qualitatively better waste heat, i.e. waste heat at a higher temperature level. Due to its year-round operation, it must also be designed for extreme summer conditions, which further worsens the efficiency of the entire system.

Nevýhody dosavadního stavu techniky jsou odstraněny zařízením pro větrání uzavřených prostorů s využitím odpadního tepla přenášeného kapalinovým okruhem a nuceným oběhem teplonosné kapaliny podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že sestává jednak ze dvou vzduchovodů navzájem propojených přeřazovací klapkou ovládanou ří<*?Disadvantages of the prior art are eliminated by a closed-space ventilation device utilizing the waste heat transmitted by the liquid circuit and forced circulation of the heat transfer fluid according to the invention, which consists in that it consists of two air ducts connected to each other by a shifting valve

zeným servopohonem a opatřenou vnější výustkou do vnějšího prostoru a vnitřní výustkou do větraného prostoru, a to ze vstupního vzduchovadu z vnějšího prostoru a z pomocného vzduohovodu z vnějšího prostoru, a jednak z výstupního vzduohovodu do vnějšího prostoru.with an external air outlet to the outer space and an internal air outlet to the ventilated space, both from the inlet air duct from the outside and from the auxiliary air duct from the outside, and from the outlet air duct to the outside.

Do vstupního vzduohovodu je vřazen vstupní ventilátor a vstupní výměník tepla, kterým prochází vstupní větev kapalinového okruhu a do výstupního vzduohovodu je zařazen výstupní ventilátor a výstupní výměník tepla, kterým prochází výstupní větev kapalinového okruhu, jež obsahuje před výstupním výměníkem tepla zprvu regulační ventil ovládaný řízeným pomocným* servopohonem a dále zpětnou klapku a čerpadlo výstupu. Vstupní větev a výstupní větev kapalinového okruhu jsou navzájem propojeny zkratovacím potrubím se sériovým čerpadlem a zkratovací zpětnou klapkou, které je na vstupní větev kapalinového okruhu napojeno za vstupním výměníkem teplaThe inlet air duct includes an inlet fan and an inlet heat exchanger through which the inlet branch of the fluid circuit passes, and the outlet air duct includes an outlet fan and an outlet heat exchanger through which the outlet branch of the fluid circuit passes. * Actuator, non-return valve and outlet pump. The inlet branch and the outlet branch of the fluid circuit are connected to each other by a short-circuiting line with the serial pump and a shorting non-return valve connected to the inlet branch of the fluid circuit after the inlet heat exchanger.

238 056238 056

- 3 a do výstupní větve ústí mezi regulačním ventilem a zpětnou klapkou, přičemž obě větve jsou napojeny na zdrojovou větev kapalinového okruhu od zdroje odpadního tepla, propojenou vyrovnávacím potrubím.3 and into the outlet branch opening between the control valve and the non-return valve, both branches being connected to the source circuit of the liquid circuit from the waste heat source, connected by an equalizing line.

Výhoda zařízení^odle vynálezu spočívá v ekonomickém přínosu jednak z hlediska energetického a jednak z hlec-iska pořizovacích nákladů v porovnání s dosud známými systémy. Využitím zařízení dojde k úspoře tepla, které využívají dosavadní systémy z klasického zdroje, protože teplo potřebné pro vytápění větraného prostoru je hrazeno teplem odpadním, které se jinak odvádí bez jakéhokoliv energetického účinku do okolí. Z hlediska pořizovacích nákladů spočívá ekonomický přínos v tom, že jediná skupina výměníků tepla v zařízení^ftile vynálezu je využívaná trvale po celý rok a zajištuje buS současně nebo samostatně tři rozdílné funkce, pro které musí být jinak použity tři skupiny výměníků tepla, z nichž některé jsou pak využívány jen omezenou dobu. První funkcí je rekuperace tepla pro vytápění při extrémních teplotních podmínkácn v otopném období, druhou funkcí je vytápění odpadním teplem v otopném období a třetí funkcí je odvod nevyužitého odpadního tepla do okolí. Vymeníky tepla jsou přitom optimálně navrženy a využívány něhot jak ve výměnících tak i ve zdroji odpadního tepla protéká při extrémních podmínkách a to i při různých pracovních režimech podle vnějších klimatických podmínek stejné množství pracovních látek, tj. teplonosné kapaliny a větracího vzduchu. Výhodou zařízení je i jednoduchý způsob řízení a regulace, přičemž je s velkou přesností regulována jak prostorová teplota větraného prostoru, tak i teplota teplonosné kapaliny, zajištující odvod odpadního tepla z technologického pochodu. Odpadní teplo je celoročně odváděno v teplotním rozmezí, odpovídajícím optimálnímu provoznímu režimu technologického pochodu nebo zařízení. Odpadní teplo je odváděno ze zdroje uzavřeným okruhem teplonosné kapaliny, tekže nedochází k znečištování, zanášení a korozi zdroje odpadního tepla, tj. chladícího systému technologického pochodu nebo zařízení, což se projeví v menších nárocích na údržbu a nižších nákladech na opravy, •Příkladné provedení zařízení pro větrání uzavřených prostorů je schematicky znázorněno na výkresu.The advantage of the device according to the invention lies in the economic benefit, both in terms of energy and in terms of cost, in comparison with known systems. The use of the device will save heat, which is used by the existing systems from a conventional source, because the heat needed for heating the ventilated space is covered by waste heat, which is otherwise dissipated without any energy effect to the surroundings. In terms of cost, the economic benefit is that a single group of heat exchangers in the apparatus of the invention is used continuously throughout the year and provides either simultaneously or separately three different functions for which three groups of heat exchangers must otherwise be used, some of which they are then used for a limited period of time. The first function is heat recovery for heating under extreme temperature conditions in the heating period, the second function is the heating of waste heat in the heating period and the third function is the removal of unused waste heat to the surroundings. The heat exchangers are optimally designed and utilized somewhat both in heat exchangers and in the waste heat source, under the same extreme conditions, even in different operating modes depending on the external climatic conditions, the same amount of working substances, ie heat transfer fluid and ventilation air. The advantage of the device is also a simple method of control and regulation, whereby both the room temperature of the ventilated space and the temperature of the heat transfer fluid ensuring the removal of waste heat from the technological process are regulated with great accuracy. Waste heat is removed throughout the year in the temperature range corresponding to the optimal operating mode of the technological process or equipment. Waste heat is dissipated from the source by a closed circuit of heat transfer fluid, thus avoiding contamination, fouling and corrosion of the waste heat source, ie the cooling system of the process process or equipment, resulting in less maintenance and lower repair costs. for ventilation of enclosed spaces is schematically shown in the drawing.

Zařízení sestává jednak «« vstupního vzduchovodu 2 ^a pomocného vzduchovodu 11, vedoucích z vnějšího prostoru 2, ktéré jsou zavedeny do přerazovací klapky 12 ovládané servopohonem 13 a opatřené vnější výustkou 1,0 do vnějšího prostoru 2 a vnitřní výust- 4 238 0S8 kou 2 do větraného prostoru 2» ^a jednak z výstupního vzduchovodu 8. Do vstupního vzduchovodu 2 j® zařazen vstupní ventilátor % a vstupní výměník 2 tepla, kterým prochází vstupní větev 14 kapalinového okruhu. Výstupní vzduohovod 8 obsahuje výstupní ventilátor 6, a výstupní výměník £ tepla, kterým prochází výstupní větev 15 kapalinového okruhu, v ,níž je před výstupním výměníkem £ tepla zařazen zprvu regulační ventil 26 ovládaný řízeným pomocným servopohonem 27 a dále zpětná klapka 24. Vstupní větev 14 a výstupní větev 15 kapalinového okruhu jsou navzájem propojeny zkratovacím potrubím 17 se zkratovaoí zpětnou klapkou 23, které je na vstupní větev 14 napojeno za vstupním výměníkem 2 tepla a do výstupní větve 15 kapalinového okruhu je zaústěno mezi regulačním ventilem 26 a zpětnou klapkou 24, přičemž jak vstupní větev 14 tak i výstupní větev 15 kapalinového okruhu jsou napojeny na zdrojovou větev 16 kapalinového okruhu od zdroje 25 odpadního tepla. Zdrojová větev 16 je propojena vyrovnávacím potrubím 18, ke kterému je připojena vyrovnávací nádrž 21·The device consists of an inlet air duct 2 ^and an auxiliary air duct 11 extending from the outer space 2, which are introduced into the damper flap 12 actuated by the actuator 13 and provided with an outer diffuser 1,0 into the outer space 2 and an inner diffuser 4 238. ventilated space 2 ^{», and} secondly the outlet duct 8. In the inlet duct 2 J®% classified the inlet fan and the inlet heat exchanger 2, through which the inlet branch 14 of the hydraulic circuit. The outlet air duct 8 comprises an outlet fan 6 and an outlet heat exchanger 6 through which the outlet circuit 15 of the fluid circuit passes, in which a control valve 26 operated by a controlled auxiliary servo drive 27 and a non-return flap 24 are connected upstream of the outlet heat exchanger 6. and the outlet circuit 15 of the fluid circuit are interconnected by a shorting line 17 with a shorting non-return valve 23, which is connected to the inlet branch 14 after the inlet heat exchanger 2 and into the outlet circuit 15 of the fluid circuit extending between the control valve 26 and the non-return valve 24. the inlet branch 14 and the outlet branch 15 of the liquid circuit are connected to the source branch 16 of the liquid circuit from the waste heat source 25. The source branch 16 is connected by a balancing line 18 to which a balancing tank 21 is connected.

Do vstupní větve 14 je vřazeno čerpadlo vstupu 19, do výstupní větve 15 čerpadlo výstupu 20 a do zdrojové větve 16 zdrojové čerpadlo 21. Zkratovací potrubí 17 obsahuje sériové čerpadlo 22. Ve vněj- ; ším prostoru 2 je umístěn regulátor teploty 28, ve větraném prostoru 2 srovnávací regulátor teploty 29 a ve zdrojové větvi 16 regulátor teploty kapaliny 30.Inlet branch 14 is inlet pump 19, in outlet branch 15 is outlet pump 20, and in source branch 16 is source pump 21. Short circuit 17 comprises a serial pump 22. In the outside; In the larger space 2 there is a temperature regulator 28, in the ventilated space 2 a comparative temperature regulator 29 and in the source branch 16 a liquid temperature regulator 30.

Zařízení^idle vynálezu pracuje ve třech základních režimech v závislosti na vnějších klimatických podmínkách, charakterizovaných tzv. hraničními teplotami. První hraniční teplota vzduchu je taková teplota venkovního vzduchu, při které se dá celý potřebný ohřev 5 větracího vzduchu zajistit bez rekuperace tepla jen odpadním teplem i produkovaným technologickým pochodem nebo zařízením. Při teplotě ni|ší než první hraniční teplota vzauchu, se předehřev větracího vzduchu zajišťuje rekuperací tepla a dohřev předehřátého vzduchu se zajištuje odpadním teplem z technologického pochodu nebo zařízení. Při teplotě veitovního vzduchu vyšší než první hraniční teplota, ale nižší než nejvyšší teplota otopného období, která určuje druhou hraniční teplotu, je rekuperace tepla vyřazena z činnosti a celý ohřev se zajišťuje jen odpadním teplem produkovaným technologickým pochodem nebo zařízením. Potřebný topný výkon, tj. množství odpadního tepla potřebné pro předehřev nebo celý ohřev větracího vzduchu, se mění v závislosti na venkovní teplotě. S rostoucí teplotou venkovního vzduchu a to jak při teplotách nižších než první hraniční teplota, tak i při teplotách nižších než druhá hraniční teplota, klesá množství využívaného odpadního tepla a nevy- 5 238 056 užité teplo se odvádí zařízením do okolí.' Při teplotě venkovního vzduohu vyšší než druhá hraniční teplota, tj. po otopném období, se veškeré odpadní teplo odvádí zařízením do okolí, aniž je narušena funkce větrání.The device according to the invention operates in three basic modes depending on the external climatic conditions, characterized by the so-called limit temperatures. The first limit air temperature is that of the outdoor air at which the entire necessary heating of the ventilation air 5 can be ensured without heat recovery only by the waste heat and by the technological process or equipment produced. At a temperature lower than the first limit air temperature, the preheating of the ventilation air is provided by heat recovery and the preheating of the preheated air is provided by the waste heat from the process or equipment. If the ambient air temperature is higher than the first limit temperature, but lower than the highest temperature of the heating period, which determines the second limit temperature, the heat recovery is disabled and the entire heating is provided only by the waste heat produced by the process or equipment. The required heating capacity, ie the amount of waste heat required to preheat or all the ventilation air, varies depending on the outdoor temperature. As the outdoor air temperature increases, both at temperatures lower than the first limit temperature and at temperatures lower than the second limit temperature, the amount of waste heat utilized decreases and the unused heat is dissipated by the plant into the environment. At an outside air temperature higher than the second limit temperature, ie after the heating period, all waste heat is dissipated by the device into the environment without impairing the ventilation function.

Nezávisle na poloze přeřazovací klapky 12 propojuje výstupní vzduchovod 8 vnitřní vytápěný prostor 2 s vnějším prostorem 2. V zá vislosti na poloze přeřazovací klapky 12 je vnější prostor 2 propojen s větraným prostorem 2 buď vstupním vzduchovodem 2 a vnitřní vý ustkou y, nebo pomocným vzduchovodem 11 a vnitřní výustkou 2· Vnější výustka 10 je v prvém případe propojena a pomocným vzduchovodem 21» ^v druhém případě se vstupním vzduchovodem 2· Přeřazovací klapka 12 je opatřena řízeným servopohonem 22» ovládaným dvoupolohově buď regulátorem teploty 28 nebo regulátorem teploty kapaliny 2θ·Irrespective of the position of the shift flap 12, the outlet duct 8 interconnects the inner heated space 2 with the outer space 2. Depending on the position of the shift flap 12, the outer space 2 is connected to the ventilated space 2 by either the inlet duct 2 and the inner outlet y or and the inner diffuser 2 · The outer diffuser 10 is in the first case connected with the auxiliary air duct 21 » ^{in the} second case with the inlet air duct 2 · The shifting flap 12 is provided with a controlled actuator 22» controlled in two positions by temperature controller 28 or liquid temperature controller 2θ ·

Při pracovním režimu, který probíhá při venkovních teplotách vzduchu nižších než první hraniční teplota, je přeřazovací klapka 12 nastavena do polohy, v níž je vstupní vzduchovod 2 propojen s vnitřní výustkou 2· Vstupní ventilátor 2 dopravuje vzduch z vnějšího prostoru 2 vstupním vzduchovodem 2 přes vstupní výměník 2 tepla, přeřazovací klapku 12 a vnitřní výustku 2 do větraného prostoru 2· Pomocný vzduchovod 11 je vyřazen z činnosti, je přeřazovací klapkou 12 propojen s vnější výustkou 10 a neprochází jím žádný vzduch. Výstupním vzduchovodem 8 je odváděno stejné množství vzduchu. V kapalinovém okruhu j<. v činnosti čerpadlo vstupu 19 vstupní větve 21» sériové čerpadlo 22 zkratovacího potrubí 17 a zdrojové čerpadlo 21 zdrojové větve JO.· Vstupní výměník 2 tepla a výstupní výměník 2 tepla jsou v kapalinovém okruhu zařazeny v sérii společně se zdrojem 25 odpadního tepla. Nežádoucímu proudění teplonosné kapaliny v kapalinovém okruhu zabraňuje zpětná klapka 24 výstupní větve 15. Teplonosná kapalina se nejprve ve výstupním výměníku 2 tepla ohřeje teplem převzatým z odváděného teplého vnitřního vzduchu a dohřeje odpadním teplem ve zdroji 25 odpadního tepla. Takto ohřátá teplonosná kapalina se zavádí do vstupního výměníku 2 tepla, kde se předá převzaté teplo přiváděnému venkovnímu vzduchu. Vzduch se ohřeje na požadovanou teplotu, ochlazená teplonosná kapalina se pak opět zavádí do výstupního výměníku 2 tepla. Při tomto pracovním režimu protéká sériově řazenými výměníky tepla poloviňní množství teplonosné kapaliny než zdrojem 25 odpadního tepla. V souvislosti s tím pracuje vstupní výměník 2 tepla s větším rozdílem teplot teplonosné kapaliny než zdroj 25 odpadního tepla. Tyto teplotní poměry umožňují využití teplonosné kapalinyIn the operating mode, which takes place at outside air temperatures below the first limit temperature, the shift flap 12 is set to the position where the inlet duct 2 is connected to the inner outlet 2 · The inlet fan 2 transports air from outside 2 through the inlet duct 2 through the inlet The auxiliary air duct 11 is deactivated, is connected to the external diffuser 10 by the transfer flap 12 and no air passes through it. The same amount of air is discharged through the outlet duct 8. In the fluid circuit j <. inlet pump 19 of inlet branch 21 »series pump 22 of shorting line 17 and source pump 21 of source branch 10 · The inlet heat exchanger 2 and the outlet heat exchanger 2 are connected in series with the waste heat source 25 in the fluid circuit. The unwanted flow of the heat transfer fluid in the fluid circuit is prevented by the non-return flap 24 of the outlet branch 15. The heat transfer fluid is first heated in the heat exchanger 2 by the heat received from the exhausted warm internal air and reheated by the waste heat in the waste heat source 25. The heat transfer fluid thus heated is introduced into the inlet heat exchanger 2, where the transferred heat is transferred to the supplied outdoor air. The air is heated to the desired temperature, the cooled heat transfer fluid is then fed back into the heat exchanger 2. In this operating mode, half the heat transfer fluid flows through the series heat exchangers than the waste heat source 25. Accordingly, the inlet heat exchanger 2 operates with a greater temperature difference of the heat transfer fluid than the waste heat source 25. These temperature conditions allow the use of heat transfer fluid

- 6 238 058 a výstupního výměníku £ tepla k rekuperaci, tj.k převodu tepla odváděným a přiváděným vzduchem. Rozdíl mezi množstvím teplonosné kapaliny protékající vstupní větví 14 ^a výstupní větví 15. které jsou sériově řazeny společně se zdrojovou větví 16, se vyrovnává vyrovnávacím potrubím 18. Přitom dochází ke směšování, při kterém se zvyšuje vstupní teplota teplonosné kapaliny před zdrojem 25 odpadního tepla na požadovanou teplotu. Za tohoto pracovního režimu je tepelný výkon vstupního výměníku 2 tepla regulován srovnávacím regulátorem teploty 29, sledujícím teplotu větraného prostoru 1. a ovládajícím řízený pomocný servopohon 27 regulačního ventilu 26 ve výstupní větvi 15 kapalinového okruhu tak, že při vzestupu teploty se regulační ventil 26 přivírá. Tímto zásahem se snižuje průtok teplonosné kapaliny výstupním výměníkem £ tepla a tím podíl rekuperace tepla na tepelném výkonu vstupního výměníku 2 tepla, takže při stálém tepelném výkonu zdroje 25 odpadního tepla se tepelný výkon vstupního výměníku 2 tepla snižuje.6,238,058 and an output heat exchanger 6 for recovery, i.e., to transfer heat through the exhaust air and supply air. The difference between the amount of heat transfer fluid flowing through the inlet branch 14 and the outlet branch 15, which are connected in series with the source branch 16, is compensated by the equalizing line 18. This causes mixing to increase the inlet temperature the desired temperature. In this operating mode, the heat output of the inlet heat exchanger 2 is controlled by a comparative temperature controller 29 monitoring the temperature of the ventilated space 1 and controlling the controlled auxiliary actuator 27 of the control valve 26 in the outlet circuit 15 of the fluid circuit. By this action, the flow rate of the heat transfer fluid through the heat exchanger 2 is reduced, and thus the heat recovery share of the heat output of the heat inlet heat exchanger 2, so that the heat output of the heat exchanger 2 decreases.

Při pracovním režimu při venkovních teplotách vzduchu ležících mezi první a druhou hraniční teplotou jsou vzduchové cesty nastaveny jako v případě pracovního režimu předcházejícího. V kapalinovém okruhu je v činnosti čerpadlo vstupu 19 vstupní větve 14. čerpadlo výstupu 20 výstupní větve 15 a zdrojové čerpadlo 21 zdrojové větve 16 kapalinového okruhu. Vstupní výměník 2 tepla a výstupní výměník £ tepla jsou zařazeny v kapalinovém okruhu paralelně a oba jsou ke zdroji 25 odpadního tepla zařazeny v sérii. Nežádoucímu proudění teplonosné kapaliny zabraňuje zkratovací zpětná klapka 23 ve zkratovacím potrubí 17. Za tohoto stavu se využívá odpadní teplo nebo jeho část k ohřevu přiváděného venkovního vzduchu a zbývající část se odvádí odváděným vnitřním vzduchem do okolí. Teplonosná kapalina cirkulující v kapalinovém okruhu se ohřeje ve zdroji 25 odpadního tepla a je přiváděna paralelně do vstupního výměníku 2 tepla i výstupního výměníku £ tepla. Ve vstupním výměníku 2 tepla předává odpadní teplo přiváděnému vzduchu a ve výstupním výměníku 4. tepla odváděnému vzduchu. Protože teplotní rozdíl mezi teplonosnou kapalinou vstupující do výměníku a vzduchem vstupujícím do výměníku je větší u vstupního výměníku 2 tepla, má vstupní výměník 2 tepla vyšší tepelný výkon než výstupní výměník 4. tepla·In the operating mode at outdoor air temperatures lying between the first and second limit temperatures, the air paths are set as in the previous operating mode. In the fluid circuit, the inlet branch pump 19 of the inlet branch 14 is operating. The outlet pump 20 of the outlet branch 15 and the source pump 21 of the source branch 16 of the fluid circuit. The inlet heat exchanger 2 and the outlet heat exchanger 6 are arranged in parallel in the fluid circuit and both are connected in series to the waste heat source 25. An undesired flow of heat transfer fluid is prevented by a shorting non-return valve 23 in the shorting line 17. In this state, the waste heat or part thereof is used to heat the incoming outside air and the remainder is discharged into the surroundings by the extracted internal air. The heat transfer fluid circulating in the fluid circuit is heated in the waste heat source 25 and fed in parallel to the inlet heat exchanger 2 and the outlet heat exchanger 6. In the inlet heat exchanger 2, the waste heat is supplied to the incoming air and in the outlet heat exchanger 4 to the exhaust air. Since the temperature difference between the heat transfer fluid entering the exchanger and the air entering the exchanger is greater with the heat exchanger 2, the heat exchanger 2 has a higher heat output than the heat exchanger 4. ·

S růstem teplot venkovního vzduchu klesá potřeba teplá pro vytápění. Současně klesá i tepelný výkon vstupního výměníku 2 tepla, respektive poměrné množství odpadního tepla využívané pro vytápění· Za tohoto pracovního režimu je tedy tepelný výkon vstupního výměníku 2 tepla příznivě ovlivňován autoregulací systému a dále doregulováván srovnávacím regulátorem teploty 29. ovládajícím řízenýAs outdoor air temperatures increase, the need for heating for heating decreases. At the same time, the heat output of the inlet heat exchanger 2 or the relative amount of waste heat used for heating is also decreasing. Thus, in this operating mode, the heat output of the inlet heat exchanger 2 is favorably influenced by the system self-regulation and further regulated by a temperature controller 29 controlling the controlled

- 7 238 056 pomocný servopohon 27 regulačního ventilu 26 ve výstupní větvi 15 kapalinového okruhu tak, že při vzestupu teploty se regulační ventil 26 otvírá. Tímto zásahem se zvyšuje průtok teplonosné kapaliny výstupním výměníkem £ tepla a tím i množství odpadního tepla odváděného do okolí.7 238 056 the auxiliary actuator 27 of the control valve 26 in the outlet circuit 15 of the fluid circuit so that the control valve 26 opens as the temperature rises. By this action, the flow rate of the heat transfer fluid increases through the heat exchanger 6 and thus the amount of waste heat dissipated into the environment.

Změna obou těchto pracovních režimů, tj. záměna provozu sériového čerpadla 22 za provoz čerpadla výstupu 20 a záměna reakce řízeného pomocného servopohonu 27 regulačního ventilu 26 na impulz srovnávacího regulátoru teploty 29 zajištuje buď regulátor teploty 28. sledující teplotu vnějšího prostoru 2, při první hraniční teplotě nebo regulátor teploty kapaliny 30. sledující teplotu ve zdrojové větvi 16, jestliže tato přestoupí maximálně přípustnou teplotu před zdrojem 25 odpadního tepla.The change of both these operating modes, ie the replacement of the operation of the serial pump 22 with the operation of the outlet pump 20 and the reaction of the controlled auxiliary actuator 27 of the control valve 26 to the pulse of the comparator temperature controller 29, provides either a temperature controller 28 monitoring the outside temperature 2 at the first limit temperature. or a liquid temperature controller 30 monitoring the temperature in the source branch 16 if it exceeds the maximum allowable temperature upstream of the waste heat source 25.

Při pracovním režimu, který probíhá při teplotách vyšších než druhá hraniční teplota, tj. mimo otopné období je přeřazovací klapka 12 nastavena do polohy, v níž je vstupní vzduchovod 2 propojen s vnější výustkou 10. Vstupní ventilátor 2 dopravuje čerstvý venkovní vzduch vstupním vzduchovodem J přes vstupní výměník 2 tepla, přeřazovací klapku 12 a vnější výustku 10 opět do vnějšího prostoru 2,. Množství vzduchu potřebné pro větrání větraného prostoru 2 nasává výstupní ventilátor 6 pomocným vzduchovodem 11 přes přeřazovací klapku 12 a vnitřní výustku 2 do větraného prostoru 2 ^a vytlačuje výstupním vzduchovodem 8 přes výstupní výměník 2 tepla do vnějšího prostoru 2. V kapalinovém okruhu jsou oba výměníky, tj. vstupní výměník 2 tepla a výstupní výměník £ tepla řazeny jako v pracovním režimu při teplotách mezi oběma hraničními teplotami, tj. řazeny paralelně s vyřazením zkratovacího potrubí 17. Za tohoto stavu se odvádí veškeré odpadní teplo jako nevyužité do okolí. Teplonosná kapalina cirkulující v kapalinovém okruhu se ohřeje ve zdroji 25 odpadního tepla a je přiváděna paralelně do vstupního výměníku 2 tepla a výstupního výměníku £ tepla, kde přenášené teplo předá vzduchu, který oběma výměníky prochází do vnějšího prostoru 2. Ochlazená teplonosná kapalina se zavádí zpět ke zdroji 25 odpadního tepla. Za tohoto pracovního režimu je tepelný výkon obou výměníků ovlivňován teplotou venkovního vzduchu. Regulaci teplotního výkonu v závislosti na proměnné teplotě venkovního vzduchu zajišťuje regulátor teploty kapaliny 30, sledující teplotu teplonosné kapaliny ve zdrojové větvi 16 kapalinového okruhu a ovládající řízený pomocný servopohon 27 regulačního ventilu 26 tak. že při vzestupu teploty teplonosné kapaliny se regulační ventil 26 otevírá. Tímto zásahem se zvyšuje průtok teplonosné kapaliny výstup238 0S6In an operating mode at temperatures higher than the second limit temperature, i.e. outside the heating period, the shift flap 12 is set to the position where the inlet duct 2 is connected to the outer outlet 10. The inlet fan 2 delivers fresh outdoor air through the inlet duct J via the inlet heat exchanger 2, the shift flap 12 and the outer diffuser 10 again into the outer space 2. The amount of air required to ventilate the ventilated space 2 sucks the exhaust fan 6 through the auxiliary air duct 11 through the shift flap 12 and the inner diffuser 2 into the ventilated space 2 ^and expels the exhaust air duct 8 through the heat exchanger 2 into the external space 2. The inlet heat exchanger 2 and the outlet heat exchanger 6 are arranged as in the operating mode at temperatures between the two limit temperatures, i.e. arranged in parallel with the rejection of the short-circuiting line 17. In this state, all waste heat is removed as unused to the surroundings. The heat transfer fluid circulating in the fluid circuit is heated in the waste heat source 25 and is fed in parallel to the inlet heat exchanger 2 and the outlet heat exchanger 6, where the transferred heat transfers air to both the exchanger 2 and the cooled heat transfer fluid. waste heat source. In this operating mode, the heat output of both heat exchangers is influenced by the outside air temperature. The control of the temperature output as a function of the variable temperature of the outside air is provided by the liquid temperature regulator 30, monitoring the temperature of the heat transfer fluid in the source circuit 16 of the fluid circuit and controlling the controlled auxiliary actuator 27 of the control valve 26. The control valve 26 opens as the temperature of the heat transfer fluid rises. This intervention increases the flow of heat transfer fluid through the outlet238 0S6

- 8 ním výměníkem 4. tepla i tepelný výkon tohoto výměníku jakož i tepelný výkon celé dvojice výměníků tepla.The heat exchanger 4 and the heat output of the two heat exchangers.

Přeřazení na tento pracovní režim, tj. změna polohy přeřazovací klapky 12 pomocí řízeného servopohonu 13 a záměna reakce říze ného pomocného servopohonu 27 regulačního ventilu 26 z impulzu srovnávacího regulátoru teploty 29 na impulz regulátoru teploty ka paliny 30 zajištuje regulátor teploty 28, sledující teplotu vnějšího prostoru 2, při druhé hraniční teplotě.Shifting to this operating mode, ie changing the position of the shift flap 12 by means of the controlled actuator 13 and swapping the response of the controlled auxiliary actuator 27 of the control valve 26 from the pulse of the comparator temperature regulator 29 to the pulse of the temperature regulator 2, at the second limit temperature.

Claims

BACKGROUND OF THE INVENTION 238 058

Apparatus for ventilating enclosures and utilizing waste heat transferred by a liquid circuit with forced circulation of a thermal fluid, characterized in that it consists of two air ducts interconnected by a shift flap (12) controlled by a controlled servo-drive (13) and provided with an external outlet (10) to the outer space (2) and the inner diffuser (9) to the ventilated space (1) from the inlet duct (7) from the outer space (2) with the inlet fan (5) and the inlet heat exchanger (3) through a fluid circuit inlet (14) and an auxiliary duct (11) from the outside (2) and an outlet duct (8) to the outside (2) with an inlet fan (6) and an outlet heat exchanger (4), passing through the outlet circuit (15) of the fluid circuit, which first comprises a control valve (2) before the outlet heat exchanger (4) 6) controlled by a controlled actuator (27) and a non-return valve (24) and an outlet pump (20), the fluid circuit inlet (14) and the fluid circuit outlet (15) being interconnected by a short circuit (17) to the serial pump ( 22) and a shorting non-return valve (23) which is connected to the inlet branch (14) of the fluid circuit connected downstream of the inlet heat exchanger (3) and into the outlet branch (15) of the fluid circuit opening between the control valve (26) and the check valve (24) and both the fluid circuit inlet branch (14) and the fluid circuit outlet branch (15) are connected to the fluid circuit source branch (16) from the waste heat source (25) connected by an equalization line (18).

Device according to claim 1, characterized in that a temperature regulator (28) is provided in the external space (2) for controlling the actuated actuator (13) of the shifting flap (12) and the operation of the outlet pump (20) and the series pump (22). , and in the ventilated space (1) a temperature comparator (29) for controlling the controlled auxiliary actuator (27) of the control valve (26) in combination with the liquid temperature regulator (30) in the source circuit (16) of the fluid circuit.