CS265767B1 - Zariadenie na ohřev vzduchu - Google Patents

Abstract

Zariadenie obsahuje vzduchotechnický systém s klapkami a najmenej jeden ventilátor, ktorý přepojuje podtlakový zberný kanál solárneho kolektora a stojovňu s náhradným zdrojom tepla s roštovým systémom sušiarne. Strojovňa je rozdělená priestorovým priestupným výmenníkom tepla na časť I, II. V časti I strojovně je umiestnený náhradný tepelný zdroj, ktorý je přípojkami napojený na priestorový přestupný výmeiiník tepla. Do tejto časti sušiarne je osadená regulačná klapka náhradného režimu, ktorá přepojuje vonkajšie prostredie strojovně s jej interiérom a přípojka podtlakového zberného kanála solárneho kolektora s regulačnou klapkou kombinovaného režimu. V druhej časti II strojovně, ktorá je situovaná bližšie k objektu sušiarne, sú umiestnené ventilátory, pričom do tohoto priestoru je vedená přípojka podtlakového zberného kanála solárneho vzduchového kolektora s regulačnými klapkami solárneho režimu. II. časť strojovně je vybavená aj regulačnými klapkami atmosférického režimu. Otváranie a zatváranie regulačných klapiek umožňuje prácu v štyroch prevádzkových režimoch.

Description

(57) Zariadenie obsahuje vzduchotechnický systém s klapkami a najmenej jeden ventilátor, ktorý přepojuje podtlakový zberný kanál solárneho kolektora a stojovňu s náhradným zdrojom tepla s roštovým systémom sušiarne. Strojovňa je rozdělená priestorovým priestupným výmenníkom tepla na časť

I, II. V časti I strojovně je umiestnený náhradný tepelný zdroj, ktorý je přípojkami napojený na priestorový přestupný výmeiiník tepla. Do tejto časti sušiarne je osadená regulačná klapka náhradného režimu, ktorá přepojuje vonkajšie prostredie strojovně s jej interiérom a přípojka podtlakového zberného kanála solárneho kolektora s regulačnou klapkou kombinovaného režimu. V druhej časti II strojovně, ktorá je situovaná bližšie k objektu sušiarne, sú umiestnené ventilátory, pričom do tohoto priestoru je vedená přípojka podtlakového zberného kanála solárneho vzduchového kolektora s regulačnými klapkami solárneho režimu.

II. časť strojovně je vybavená aj regulačnými klapkami atmosférického režimu. Otváranie a zatváranie regulačných klapiek umožňuje prácu v štyroch prevádzkových režimoch.

CS 265 767 B1

Vynález sa týká zariadenia pre ohřev vzduchu, zvlášt pre sušiarne, ktoré obsahujú vzduchotechnický systém s klapkami a najmenej jeden ventilátor, ktorý přepojuje podtlakový zberný kanál solárneho kolektore a strojovftu vybavenú náhradným tepelným zdrojom s roštovým systémom sušiarne.

Doteraz známe sušiarne využívajú pre sušer^ie vonkajší atmosférický vzduch bud bez ohřevu alebo s nízkopotenciálne ohriatym vzduchom pomocou tepelných zdrojov s klasickými palivami. Vzduch pre sušenie je nasávaný ventílátorom a tlačený do vzduchotechnického roštového systému sušiarne. Nevýhodou takýchto sušiarní je to, že v případe sušenia atmosférickým vzduchom bez ohřevu sa dosahuje nižšia výkonnost sušenia v porovnaní so sušením nízkopotenciálne ohriatym vzduchom, naviac výkonnost je v tomto případe závislá na atmosférických podmienkach. V případe sušenia s nízkopotenciálne ohriatym vzduchom nevýhodou je použivanie klasických paliv ako energetického zdroje.

Iné známe nízkopotenciálne solárně sušiarne s náhradným tepelným zdrojom majú solárny vzduchový kolektor umiestnený na streche a náhradný tepelný zdroj umiestnený v strojovni v priečelí sušiarne. Solárny vzduchový kolektor na streche a strojovňa v priečelí sušiarne sú přepojené vzduchotechnickým potrubím vedený v hřebeni střechy a na priečelí vedeným zvisle do strojovně. Nevýhodou takýchto šušiarni je, že kolektor majú umiestený len na streche, vzduchotechnické potrubiev hřebeny. střechy konštantným prierezom neumožňuje rovnoměrné odsávanie vzduchu od kolektorov, naviac je umiestnené v priestore s najvHčším veterným zatažením a teda s najvHčšími tepelnými stratami a umiestnenie strojovně v priečelí neumožňuje rovnoměrný rozvod vzduchu pre sušenie po dlžke objektu.

Iné solárně sušiarne sú vybavené slnečnými vzduchovými kolektormi, akumulátorom tepelnej energie, zmiešavacimi komorami s příslušnými rozvodmi vzduchu, ventilátormi a vlastným sušiacim boxom. Uvedené sušiarne můžu pracovat v solárnom režime, kedy sušiaci vzduch je ohrievaný v slnečnom vzduchovom kolektore, v akumulačnom režime, kedy vzduch pre sušenie sa ohrieva v akumulátore a v kombinovanom režime. Nevýhodou uvedených sušiarní je to, že ich ekonomické využitie je možné len v malých sušiarňach, kde sa využívajú menšie množstvá vzduchu a kde konštrukcia akumulátore tepelnej energie pre menšie množstvá vzduchu nie je nákladná. Pre velkokapacitné výkonné nízkopotenciálne sušiarne je budovanie akumulátora ekonomicky a technicky náročné. Vo velkých akumulátoroch je nebezpečenstvo kondenzácie vzdušnej vlhkosti pri využití pevných substanci! náplně, pri využití tekutých médií ako náplně akumulátora je nevýhodou potřeba použitia výmenníkov voda - vzduch, ktoré náročnost len zvyšujú.

Iné známe solárně sušiarne sa skládájú zo slnečných vzduchových kolektorov, z ventilátora, z ohrievačov vzduchu, umiestnených v potrubnom systéme, zo sušiaceho boxu a zo sústavy merania a regulácie. Uvedené sušiarne můžu pracovat s efektívnym využitím slnečného kolektora v podmienkach konštantnej sušiacej teploty, připadne pri sušení na volenú vlhkost sušeného materiálu. Regulácia v šušiarni je riešená pomocou teplotných čidiel, ktoré otvárajú a zatvárajú regulačně klapky v závislosti na teplote vystupujúceho vzduchu zo sušiarne a v závislosti na teplote vzduchu v potrubnom systéme a sušiacom boxe. Nevýhodou uvedených sušiarní je, že umiestnenie ohrievačov v potrubí neumožňuje čistenie ohrievačov bez demontáže, ktorá je pracná, nákladná a časovo náročná. Znečistenie ohrievačov prudko znižuje ich výkon a tým zvyšuje energetické nároky náhradného tepelného zdroja. Naviac uvedené riešenie vyžaduje samostatné umiestnenie náhradného tepelného zdroja (okrem elektrických ohrievačov, ktoré sú ovšem z hladiska využitia primárnej energie neefektívne) a neumožňuje využit jeho tepelné straty sáláním.

Iné známe konštrukcie s integrovaným solárnym ohrievacím zariadením využívajú pre ohřev vzduchu slnečný vzduchový kolektor integrovaný do konštrukcie stavby. Prúdenie je v horizontálnom smere v kolektorových kanáloch umiestnených na streche připadne stene objektu. Ohrievaný vzduch může vstupovat bud z vonkajšieho prostredia, připadne je možná recirkulácia ohrievaného vzduchu so vstupom z vnútorného prostredia. Slnečný vzduchový kolektor je konštruovaný ako uzavretý s prúdením vzduchom pod absorbérom so zložením svetlopriepústný kryt - absorbér

Sk

- dno kanála. Systém je možné využiť na sušenie v sušiacich boxoch, do ktorých je ohrievaný vzduch zo slnečných vzduchových kolektorov vháňaný pomocou ventilátora. Nevýhodou riešenia uvedených konštrukcií je, že vzduch v slnečných vzduchových kolektoroch sa móže pohybovat len v presne vymedzenom kanáli danom konštrukciou kolektora a systém nie je vybavený náhradným tepelným zdrojom. Móže pracovat len v solárnom režime s ohrievaním vzduchu v slnečných vzduchových kolektoroch alebo v atmosférickom režime so sušením neupraveným vzduchom pri přepojení sania ventilátora s okolím.

Nevýhody doteraz známých nízkopotenciálnych sušiarni a solárnyoh sušiarní odstraňuje zariadenie pre ohřev vzduchu, vzlášt pre sušiarne, jehož strojovňa je rozdělená priestorovo usporiadaným výmenníkom tepla na 2 časti, kde v první časti je umiestnený náhradný zdroj tepla so spojovacím potrubím, napojeným na priestorový výmenník tepla, pričom je táto časť vybavená regulačnou klapkou náhradného režimu, ktorá přepojuje vonkajší priestor strojovně s jej interiérom. Druhá část strojovně je situovaná bližšie k sušiarni. Je vybavená regulačnými klapkami atmosferického režimu. Do prvej časti strojovně je zaústěný podtlakový zberný kanál solárneho kolektora cez regulačnú klapku kombinovaného režimu. Do druhej časti strojovně je paralelné zaústěný zberný kanál solárneho kolektora cez regulačnú klapku solárneho režimu.

Zariadenie pre ohřev vzduchu podlá vynálezu má tieto výhody:

M6že pracovat v štyroch prevádzkových režimoch, pričom v prvom tzv. solárnom režime sa vzduch ohrieva v slnečných vzduchových kolektoroch, v druhom tzv. kombinovanom režime sa pre ohřev vzduchu využívajú slnečné vzduchové kolektory v kombinácii s náhradným tepelným zdrojom napojeným na priestorový výmenník tepla. V treťom tzv. náhradnom režime sa vzduch ohrieva pomocou náhradného tepelného zdroja a priestorového výmenníka tepla, vo štvrtom tzv. atmosférickom režime sa využívá na prevzdušňovanie atmosferický vzduch. Usporiadanie strojovně umožňuje v kombinovanom a v náhradnom režime prevádzky využívat tepelné straty náhradného tepelného zdroja sáláním, nakolko vzduch vstupujúci do strojovně Omývá náhradný tepelný zdroj, ktorého povrch je počas prevádzky vyhriaty na teplotu vyššiu ako je teplota vstupujíceho vzduchu. Ďalšou výhodou zariadenia pre ohřev vzduchu je umiestnenie priestorového výmenníka v strojovni, ktoré umožňuje jednoduché, rýchle a dókladné čistenie aktívnych plóch, čo výrazné zvyšuje účinnosť, znižuje straty a tým aj spotřebu energie náhradného tepelného zdroja. Zariadenie nevyužívá akumulátor, ktorý je ekonomicky náročný, zaberá velký priestor, v případe náplně akumulátora pevnými látkami hrozí nebezpečenstvo kondenzácie vzdušnej vlhkosti pri využití tekutých médií je potřeba výmenníkov voda - vzduch, ktoré náročnost zvyšujú.

Příklad solárněj sušiarne podlá vynálezu je zobrazený na výkrese 1, ktorý představuje schému sušiarne.

Solárna sušiareň s náhradným tepelným zdrojom pozostáva z vlastného objektu sušiarne 2, v ktorom je umiestnený vzduchotechnický roštový systém 2 s regulačnými klapkami cyklického sušenia 2· Ďalej sušiareň pozostáva zo strojovně 4, ktorá je rozdělená priestorovým výmenníkom 5. Za výmenníkom 5 je umiestnený náhradný tepelný zdroj 2» ktorý je napojený přípojkami tepelného média 10 na priestorový výmenník 2· Sušiareň je dalej vybavená solárnymi vzduchovými kolektormi 21« ktoré sú podtlakovým kanálom 12 a přípojkou solárneho režimu 13 cez regulačnú klapku solárneho režimu 14 vyvedené před priestorový výmenník 2· Přípojka kombinovaného režimu 15 cez regulačnú klapku kombinovaného režimu 16 je zaústěná za priestorový výmenník 5. V strojovni 2 před priestorovým výmenníkom 2 sú umiestnené ventilátory T_ a aspoň jedna regulačná klapka atmosferického režimu 2· Strojovňa 2 je dalej vybavená aspoň jednou regulačnou klapkou náhradného režimu 2 umiestnenou za priestorovým výmenníkom 2·

Funkcia solárněj sušiarne s náhradným tepelným zdrojom podlá vynálezu je nasledovná:

V prvom - solárnom režime prevádzky sa vzduch pohybuje cez solárně vzduchové kolektory 11, kde sa ohřeje na dostatočnú teplotu a pomocou podtlakového kanála 12 a přípojky solárneho režimu 13 pri otvorenej regulačnej klapke solárneho režimu 14 sa dostává do priestoru venti265767 látorov T_, ktoré vzduch tlačia do vzduchotehcnického roštového systému 2 objektu sušiarne 1_, pri otvorení aspoň jednej regulačnej klapky cyklického sušenia 2· Regulačně klapky kombinovaného režimu 16, atmosferického režimu f> a náhradného režimu 18 sú uzavreté, pričom náhradný tepelný zdroj 9 a priestorový výmenník j> sú mimo prevádzky. V druhom kombinovanom režime prevádzky sa vzduch predohrieva v solárnych vzduchových kolektoroch 11 a pomocou podtlakového kanála 12 a přípojky kombinovaného režimu 15 aj pri otvorenej regulačnej klapke kombinovaného režimů 16 sa dostává do priestoru s náhradným tepelným zdrojom 9 v prevádzke, pričom sa vzduch dohrieva v priestorovom výmenníku 2· Regulačně klapky solárneho režimu 14, atmosferického režimu 6 a náhradného režimu 2 sú uzavreté. V tretom - náhradnom režime prevádzky je vzduch nasávaný z vonkajšieho prostredia cez otvorenú regulačnú klapku náhradného režimu ji a oez priestorový výmenník tepla 5, pričom zároveň odoberá teplo z ohriateho povrchu náhradného tepelného zdroja 9 a ohriaty sa dostává do priestoru ventilátorov 7. Pohyb vzduchu na výtlačnej straně ventilátorov 2 j® zhodný so solárnym a kombinovaným režimom prevádzky. Regulačně klapky solárneho režimu 14, kombinovaného režimu 16 a atmosferického režimu 6 sú uzavreté. Vo štvrtom - atmosferickom režime prevádzky je vzduch nasávaný cez otvorenú regulačnú klapku atmosferického režimu 6 do priestoru ventilátorov 2> pričom regulačně klapky solárneho režimu 14, kombinovaného režimu 16 a náhradného režimu ji sú uzavreté. Pohyb vzduchu na výtlačnej straně ventilátorov 7_ je zhodný ako pri solárnom, kombinovanom a náhradnom režime prevádzky.

Claims (2)

1. PREDMET VYNÁLEZU

   Zariadenie pre ohřev vzduchu, zvlášť pre sušiarne obsahujúce vzduchotechnický systém s klapkami a najmenej jeden ventilátor, ktorý přepojuje podtlakový zberný kanál solárneho kolektora a strojovňu s náhradným zdrojom tepla s roštovým systémom sušiarne vyznačujúci sa tým, že strojovňa (4) je rozdělená priestorovým přestupné usporiadaným výmenníkom (5) tepla na dve časti (I, II) kde v prvej časti (I) s náhradným zdrojom (9) tepla, spojovacím potrubím (10) s výmenníkom (5) tepla, je umiestnená regulačná klapka (8) náhradného režimu spojujúoa vonKajšok strojovně (4) s interiérom strojovně (4) a druhá čásť (II) strojovně (4) je v miestach, priliehajúcich k sušiarni (1), opatřená regulačnými klapkami (6) atmosferic kého režimu, pričom podtlakový zberný kanál (12) solárneho kolektora (11) je cez regulačnú klapku (14) solárneho režimu zaústěný druhým potrubím (13) do druhej časti (II) strojovně (4) a paralelné potrubím (15) cez regulačnú klapku (16) kombinovaného režimu do prvej časti (I) strojovně (4).