CZ20031875A3 - Nucený komorový tepelný výměníkový systém - Google Patents

Nucený komorový tepelný výměníkový systém Download PDF

Info

Publication number
CZ20031875A3
CZ20031875A3 CZ20031875A CZ20031875A CZ20031875A3 CZ 20031875 A3 CZ20031875 A3 CZ 20031875A3 CZ 20031875 A CZ20031875 A CZ 20031875A CZ 20031875 A CZ20031875 A CZ 20031875A CZ 20031875 A3 CZ20031875 A3 CZ 20031875A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
air
heat exchanger
exchanger
heat
forced
Prior art date
Application number
CZ20031875A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ300488B6 (cs
Inventor
Jan Janoušek
Original Assignee
Jan Janoušek
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jan Janoušek filed Critical Jan Janoušek
Priority to CZ20031875A priority Critical patent/CZ300488B6/cs
Publication of CZ20031875A3 publication Critical patent/CZ20031875A3/cs
Publication of CZ300488B6 publication Critical patent/CZ300488B6/cs

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/24Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely
    • F28F1/32Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely the means having portions engaging further tubular elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/0233Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with air flow channels
    • F28D1/024Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with air flow channels with an air driving element
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/0041Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for only one medium being tubes having parts touching each other or tubes assembled in panel form
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/22Arrangements for directing heat-exchange media into successive compartments, e.g. arrangements of guide plates

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Description

Oblast techniky
Vynález se týká výměníkového tepelného systému pro výměnu vzduchu ve vnitřních prostorech, ale i pro výměnu tepla mezi jinými plynnými nebod kapalnými medii nebo mezi plynným a kapalným mediem, složeného z rovného výměníku tvořeného trubkovým systémem s plechovými žebry, umístěného do izolovaného tělesa výměníku s příčkami tvořícími komory, které vymezují cestu proudícího media, pro vzduch doplněného ventilátory s řízeným výkonem pro nucený oběh vzduchu a pro provoz v mrazech buď plechovým pouzdrem předehřívání nebo podzemním přívodním potrubím k předehřátí venkovního vzduchu proti zamrzání kondenzátu, pro kondenzaci páry z turbín pak dochlazením posledního stupně a vedení kondenzátu.
Dosavadní stav techniky
Čas plyne a Země pomalu vyčerpává své zásoby paliv. Elektrická energie získaná jinými způsoby je nemůže plně nahradit a navíc i ona má své hranice výroby. Je jen otázka několika let, kdy se ceny energií začnou rychle zvyšovat. Bude nutno hledat úsporná opatření, kdo je dříve najde bude ve výhodě. Jedním ze základních problémů a to nejen domácností, se stane udržení tepla v obytných prostorách, kancelářích a výrobních provozech. Problém jak udržet teplo a čistý vzduch, což patří k základnímu komfortu života, bez zbytečných ztrát energie a s přijatelnými náklady, to byl důvod mého rozhodnutí hledat řešení. Stavební firmy nastoupily cestu vysoce tepelně izolačních materiálů, takže tepelné ztráty vznikající únikem tepla pláštěm staveb jsou dnes již minimální. Zatím však nikdo uspokojivě nevyřešil otázku výměny vzduchu ve vnitřních prostorech, kdy ztráty tepla větráním dosahují kolem 70% energie na vytápění. Přitom výměna vzduchu zvyšuje podstatně komfort bydlem a zároveň odvádí i vlhkost a zabraňuje vzniku kondenzace par na zdech a plísní. Cestou je nucený komorový výměníkový systém. Cílem je splnění těchto kriterií:
- vysoká účinnost
- jednoduchost a snadná výroba s využitím již známých technologií a technických prvků
- snadná údržba, nízká hlučnost, snadný odvod kondenzátu
- možnost doplnění dalších funkcí - současná filtrace vzduchu od prachu, pylu, hmyzu ale i vypínání pomocí čidla při přítomnosti kouře a smogu venku, aromatizace vzduchu atp.
- možnost speciálních řešení - možnost funkce ve velkých mrazech, kombinace s přitápěním, chlazením, kombinace s klimatizací, se zemním přívodem vzduchu, možnost regulace pomocí programátoru atp.
- vysoká životnost
- využití modifikací ve speciálních zařízeních - vysoušeče vlhkých prostorů, kondenzátory par z turbín, ventilace chladírenských zařízení (stejně tak, jak zamezuje unikání tepla, zamezuje i vnikání tepla dovnitř - udržuje v prostorech stálou teplotu)
- plynulé nahrazení starého vzduchu, snížení vlhkosti vzduchu a účinné odstranění vlhkosti z kondenzované páry na zdech a tím i zamezení vzniku plísní
- možnost vytvoření stavebnicového systému komponentů
- možnost dokonalého utěsnění oken a dveří proti unikání tepla (to nebylo dříve možné, protože by se vzduch rychle vydýchal, vysoká vlhkost by způsobovala srážení par na zdech ··>·*«* 9··
9 9999 9999 «99 9
999 999 9999
9 99 9 99 99
- zejména v rozích a vznikaly by plísně), regulovaný výkon ventilátorů přivádí stejné množství vzduchu dovnitř i ven - nevzniká podtlak ani přetlak v místnosti.
Žádný z dosavadních navrhovaných výměníků tepla tyto požadavky nesplňuje. Současné systémy jsou komplikované, ať již co do výroby či údržby, často i málo účinné, nebo jsou příliš náročné na výrobu a nákladné.
Podstata vynálezu
Základním prvkem těchto systémů je „komorový výměník tepla“.
Model je vyobrazen ve výkrese na obr. č. 1., další částí je modul s ventilátory a regulací na obr. č. 2. Částmi komorového výměníku tepla jsou přímý trubkový výměník s plechovými žebry (dále chladič) na obr. č. 3., těleso základního výměníku na obr. č. 4. Poznamenávám, že vlastní výrobky budou mít upravené rozměry dle požadavků na výkon jednotky, účinnost, materiály atp.. Považuji za vhodné zachování přibližných poměrů jednotlivých dílů - např. u výměníku pro byty je vhodné ponechat první díl větší, protože jím prochází nejteplejší a také nejobjemnější Část vzduchu a je zde také nejintenzivnější výměna tepla.
Podstatou je klasický trubkový výměník s plechovými žebry, dále jen chladič, (stejná technická konstrukce jako klasické chladiče nebo topení v automobilech atd.), ve kterém je proudící vzduch (pára, či jiné medium) usměrňován přepážkami v izolačním tělese výměníku tak, aby postupně procházel skrze několik oddílů tohoto přímého chladiče. Toto jednoduché řešení tak nahrazuje systém více chladičů - daný počtem přepážek, dle požadované účinnosti. Počet přepážek zvyšuje účinnost, nikoli však přímo úměrně. Je nutno vycházet z účelu pro jaký má být použit. Pro základní typ navrhuji 3 stupně (díly). Schránka (těleso výměníku), včetně přepážek, je vyrobena z vysoce tepelně izolačních materiálů - např. pěny používané jako výplň stěn u chladniček. I vlastní technologie vytvarováni a povrchu vnitřních prostorů by mohla být obdobná jako u výroby chladniček, včetně uzavírání dveří a těsnění.
Pro zabezpečení dobré funkce výměníku je nutno zajistit těsnost žeber chladiče vůči přepážkám. Pro těsnost uložení v horní (dolní) části - tj. v části vstupu vzduchu z místnosti (v prostoru výstupu vzduchu z chladiče) lze využít vlastní váhu chladiče. Např. tím, že do horní plochy první (poslední) přepážky zapustíme ploché gumové těsnění na které doléhá první zvětšené žebro (v dolní části na ně přiléhá poslední žebro). U vnitřních přepážek postačí nepatrný přesah, tak aby těsnost zajišťoval tlak způsobený pružností chladiče a materiálu přepážek. Chladič by měl být souměrný tak, aby v případě deformace chladiče mohl být jednoduše otočen a tak se znovu dosáhlo těsnosti na přepážkách.
Chladič by měl být vyroben z odolných a tepelně vodivých materiálů např. měď, parametry dané technickými normami.
Dveře by měly být upevněny tak, aby při otevření umožnily snadné nadlehčení chladiče a jeho vysunutí z tělesa výměníku. Čištění chladiče je jednoduché - např. v roztoku běžného mycího prostředku.
Protože není účelem tohoto patentu stanovit technologii výroby, ponechám na výrobci, aby sám vybral vhodné technologie výroby dle účelu, ke kterým má být zařízení využito. Přitom je na něm, aby tyto technologie a konečný výrobek byl v souladu s platnými technickými normami. Z technologie výroby pak vychází i technologie údržby např. u filtrů atd..
Pro plynná media (dále vzduch) tento výměník vyžaduje nucený oběh, který zajišťuje např. modul s ventilátory s řízeným výkonem, který jsem navrhl na obr. Č. 2. Je nutné, aby ventilátory proháněly oběma směry - tj. jak ven, tak dovnitř stejné množství vzduchu. Vzhledem k různým odporům vstupní a výstupní části, který se může dále měnit postupným zanášením filtrů a vlastního výměníku, je vhodné využít např. navrhovanou „terčíkovou“ indikaci množství procházejícího vzduchu. Jde o systém, kdy malé terčíky stejné plochy, na např. drátěných • · · · • · ···· · t ·· * • * « • ♦ » • · ·· · • « t • ♦ · · · · ·· ·· ramíncích stejné délky, zasahují do proudícího vzduchu v potrubí a vzájemně se „přetlačují“. Větší proud vzduchu přetlačí druhé ramínko a přes páčku umístěnou na spojovací tyčce sepne mikrospínač nebo jiné elektronické zařízení, které plynule ubere, nebo přidá na výkonu řízenému ventilátoru. Je třeba nastavit i vhodnou citlivost, aby tento regulátor nereagoval na každou i nepatrnou změnu tlaku, např. při závanu větru. Z toho vyplývá, že jeden z dvojice ventilátorů může mít stabilní výkon, druhý musí mít možnost plynule řiditelného výkonu, a celkově vyšší výkon (použití asynchronního motoru s elektronickou regulací). Výkon ventilátorů je vhodné volit tak, aby např, v bytech došlo k 10. výměnám vzduchu za den. Např, pro byt o podlahové ploše 70 nu počítejme prostor kolem 180 im, což odpovídá přibližně výkonu 1.25 na za minutu. Jde tedy o velmi malé výkony, srovnatelné s výkony ventilátorů v počítačích nebo digestořích, které by bylo možno i využít, protože jsou již praxí vyzkoušené a mají vysokou spolehlivost, dlouhou životnost a tichý chod..
Pro výrobu modulu není nutno zachovat uvedené rozměry. Považuji dokonce za vhodné umístit ramínka s terčíky a elektronickým regulačním zařízením přímo do stěny výměníku v místech, kde ústí spojovací trubky od ventilátorů a ventilátory zabudovat v pružných pouzdrech do zdi, aby nedocházelo k nežádoucím vibracím. Ovládací panel by pak měl obsahovat indikátory (např. světelné - led diody) zapnutí, vypnutí, poruchy - např. je ucpaný filtr nebo potrubí a nelze dosáhnout stejného průtoku vzduchu v obou směrech - v tomto případě by se měl systém sám vypnout. Indikační panel s ovládacími prvky lze umístit samostatně uvnitř místnosti, zatímco samotný výměník i ven mimo větrané prostory.
S nuceným oběhem vzduchu souvisí i rozvod ve větraných prostorech. Pokud jde o byty, doporučuji plochá potrubí (s obdélníkovým průřezem), která tolik nenarušují estetické hodnoty obytných místností, vzduch pak vypouštět mřížkou. Je nutno využít zkušeností s již používanou vzduchotechnikou - např. klimatizací, aby nedocházelo např. k hlučným vibracím vzduchu v rozvodovém potrubí. Systémy je nutno doplnit i vhodnými propojovacími prvky.
Připomínám, že všechny otvory - ať již vstupní nebo výstupní je nutno opatřit síťkou nebo mřížkou proti vniknutí hmyzu a drobných živočichů - myší, atp.. Dále je nutné, aby přívod a výstup vzduchu venku byly od sebe dostatečně vzdáleny - tedy jeden z nich musí být opatřen potrubím, které přivádí nebo odvádí vzduch např. na jinou stranu budovy, aby nedocházelo k promísení. Je nutno vycházet z konkrétních podmínek instalace.
Pro provoz v drsných klimatických podmínkách nebo za větších mrazů je nutno zabránit zamrzání kondenzované vody v dolních částech trubek chladiče. Tento problém řeším dvojím způsobem:
1) výměník používající předehřívací plechové pouzdro v dolní Části chladiče. viz. obr. č. 7
2) výměník používající pro předehřátí nasávaného venkovního vzduchu tepla z půdy v podzemním přívodním potrubí, jak je popsán dále v případech provedení
Pro využití jako výměník tepla mezi kapalinami nebo mezi plynem a kapalinou je řízení oběhu dáno pouze potřebami zařízení, pro které bude určeno,
U vratného systému chlazení výstupní páry z turbíny je nutno dochladit poslední stupeň a samotné potrubí s kondenzátem, aby nedošlo k postupnému zahřátí posledního dílu nad vhodnou teplotu pro kondenzaci páry viz. obr. č. 9.
Přehled obrázků na výkresech
Obr. č. 1 - základní typ komorového výměníku tepla - komplet
Obr. Č, 2 - modul s ventilátory a systémem terčíkové regulace
Obr. č. 3 - těleso přímého trubkového výměníku s plechovými žebry (chladič)
Obr. č. 4 - těleso základního typu komorového výměníku tepla včetně dveří
Obr, č. 5 - těleso výměníku pro nízké teploty • 4 4
4* «4 • 4 « 4 • * 404
Obr. č. 6 - komplet výměníku pro nízké teploty
Obr. č. 7 - plechové předehřívací pouzdro pro výměník pro nízké teploty Obr. č. 8 - těleso výměníku s umístěním vnitřních filtrů Obr. č. 9 - vratný systém chlazení výstupní páry z turbíny Obr, č. 10 - vnější filtr
Příklad provedení vynálezu
Na výkresech znázorněné komponenty tepelného výměníkového systému lze využít k těmto provedením vynálezu:
1) Výměník pro nízké teploty
Ve vysokých mrazech může docházet k namrzání kondenzované vody v chladiči a tak k postupnému omezování jeho průchodnosti a účinnosti. Proto doporučuji opatřit chladič v dolních dvou Částech pouzdrem z plechu - tl. asi 1 mm, z odolného materiálu - měď, povrchově upravený hliník nebo nerez, který vstupující vzduch předehřeje na přijatelnou teplotu již před vstupem do vlastního chladiče a v jeho trubkách pak nenamrzá kondenzovaná voda. Obrázek tělesa výměníku pro nízké teploty je přiložen na obr. 5, plechové předehřívací pouzdro na obr. č.7, komplet na obr. č. 6 (č.l- vstup vzduchu z místnosti, č.2- výstup vzduchu do místnosti, č.3- vstup vzduchu z venku, č.4- výstup vzduchu ven, č.5- prostor pro nádobu nebo odvod kondenzované vody, č,6- prostor pro prachový nebo pylový filtr, č.7- prostor pro prachový filtr).
2) Výměník se zemním přívodem vzduchu
Pro provoz ve vysokých mrazech v našich zeměpisných šířkách lze použít i základní výměník doplněný zemním přívodem venkovního vzduchu. Je vhodný pro rodinné domky. Jde o potrubí z vhodných materiálů (používaných např. pro pitnou vodu) uložené v zemi v hloubce 120 až 150 cm, v délce kolem 5 -12 m, dostatečného průměru - pro rod. domky kolem 10 cm, vodotěsně spojené a vyspádované, opatřené v nejnižším bodě odvodem kondenzované vody. Tento odvod musí být opatřen sifonem, který chrání potrubí před přisáváním „falešného“ vzduchu a také síťkou na konci, proti vnikáni hmyzu a jiných drobných živočichů. Sifon musí mít dostatečnou výšku vodního sloupce, aby nedocházelo kjeho „nasávání“ do vlastního potrubí. Vstupní ústí zemního vedení musí být v dostatečné výšce nad terénem, aby nedocházelo k jeho„zasněžení“ v zimně a filtrem proti vnikání prachu a ten chráněný proti vnikání deště, hmyzu a drobných živočichů - např. dle mého návrhu na obr. č, 10 (č.l- skládaný filtr, č.2- plechový kryt. č 3- mřížka proti hmyzu, č.4- přívodní potrubí k výměníku). Zemní vedení nemusí být rovné, ale souběžné strany musí být od sebe dostatečně daleko, aby neovlivňovaly svoji teplotu, tj. aby měly kolem sebe dostatek materiálu ze kterého mohou odebírat, případně mu předávat svoje teplo. Bylo by možno využít i nezamrzajícího vodního toku - umístění potrubí těsně pod jeho dnem.
3) Výměník s filtrací
Základní výměník je zejména pro byty a prašná prostředí nutno doplnit filtry proti prachu, pylu atp.. Filtry brání i rychlému zanášení zařízení a snižují prašnost vnitřních prostorů. Podstatné snížení množství prachu v bytě ocení každá hospodyňka a to, že v bytech nebude pyl ocení všichni alergici.
Za vhodné považují „skládané filtry“ ať již papírové nebo z tkanin, aby byla zajištěna dostatečná plocha a tak i vysoká životnost a prodloužení intervalů čištění a výměn. Obdobné ···· ·»· · · · « · ·*·* ·· · ·· ’ · ··· ··· · · · · .» · ·· · ·· ·· jsou používány i u moderních automobilů. K tomu je třeba upravit těleso výměníku - např. dle tělesa na obr, Č. 8 (č. 1 - umístění výstupního protiprachového nebo jiného filtru např. skládaného, č, 2- umístění vstupních protiprachových nebo protipylových filtrů, nejlépe skládaných s dostatečnou účinnou plochou). Je možno použít i vnější filtr, dle obr. č. 10. Dveře jako u „zimního“ modelu, ale bez výstupků (rovná vnitřní plocha), obdobně i zadní stěna tělesa výměníku (vzdálenost zadní stěny od dveří je rovna šířce chladiče).
4) Výměník s ochlazováním vzduchu v letním období
Pokud použijeme podzemní přívod vzduchu můžeme využít, krom předehřívání vzduchu v mrazech i druhou výhodu - ochlazování vzduchu v horkých letních dnech. Je však nutno upravit těleso výměníku tak, aby pomocí klapek bylo možno přepnout přivádění vzduchu mimo chladič, postraním kanálem přímo k ventilátoru pro vhánění vzduchu do místností.
Pokud nemáme možnost využít zemní vedení vzduchu, je tu další možnost. Do prostoru výstupu vzduchu z výměníku do místností lze vložit modul s chladícími žebry, kdy zbytek technologie chlazení (kompresor atd.) budou umístěny venku, buď samostatně nebo jako nástavba výměníku (např. jako další stavebnicový prvek systému). V tomto případě je nutno doplnit i ovládací panel o další indikační prvky, v souladu s těch. normami. Rozvodné potrubní systémy pak musí být vybaveny svodem kondenzované vody, která se může na chladných dílech srážet, případně musí být izolováno tak, aby ke srážení par nedocházelo.
5) Výměník s ohříváním vzduchu
Pokud máme objekt dobře tepelně izolovaný, je možno nahradit lokální topení vložením ohřívacího modulu (převážně elektrického) přímo do výstupu vzduchu z výměníku do objektu. Teplý vzduch je pak plynule rozváděn do vnitřních prostorů. Ohřívací modul musí být opatřen zabezpečovacím systémem dle ČSN a bytovým termostatem, jinak by snadno došlo k přehřívání místností. Tento systém považuji do budoucna za velmi perspektivní obdobně jako následující kombinaci výměníku s klimatizací.
6) Výměník s klimatizací
Pro zajištění dokonalého komfortu bydlení a vnitřního životního prostředí je určena kombinace tepelného výměníku s klimatizací. Klimatizační prvek je možno vyrábět jako další díl stavebnicového systému. Nutno však mít na zřeteli, že rozvodné potrubí ve vnitřním prostoru musí být vybaveno svodem kondenzované vody, která se při rozvodu studeného vzduchu na potrubí sráží a stéká. Musí být upraveno i proti pronikání kondenzátu z rozvodného systému na povrch potrubí a odizolováno tak, aby se na jeho povrchu pára nesrážela.
Vylepšení pro shora uvedené aplikace:
- možnost přidat k výměníku indikátor na kouř a smog - je možno jej umístit před vstupní části vzduchu z venku, nebo do prostoru před vnější filtry. Propojením s ventilátory může systém pří zamoření kouřem nebo smogem automaticky vypnout a po snížení koncentrace opět automaticky zapnout. Pro mnoho oblastí je to jediná možnost jak si udržet v bytech čistý vzduch a jak „větrat“ jen v době, kdy je venku čistý vzduch a nemuset přitom být doma
- pro zvýšení komfortu je možno vzduch vstupující z výměníku do místnosti i parfémovat pomocí odpařovacích nádobek vložených do výstupního prostoru za ventilátorem.
S vložením nádobek s aromatickou látkou je nutno počítat i při výrobě tělesa výměníku, případně v rozvodovém systému ventilace
- doporučuji komponenty vyrábět tak, aby tvořily stavebnicový systém, který je možno doplňovat dle potřeby a požadavků zákazníka
- zapínání a vypínání systému lze upravit programátorem, obdobně jako topení nebo klimatizaci φ · · φ » • » *
Φ φφ • · * φ · · » φ · φφφφ · · · φ φ φ * · · φ· · ·· · *
φ
Další zařízení využívající tohoto systému:
7) Vysoušeč prostorů
Po záplavách nebo jiných případech výtopem bytů nebo pro vysušení prostorů z jakýchkoli důvodů, zejména v chladném počasí, je možno s výhodou použít toto zařízení. Jde o základní výměník doplněný hadicemi - pružným potrubím o dostatečném průměru - kolem 10 cm a případně i ohřívacím modulem nebo jiným zdrojem tepla. Je vhodné jej umístit do rámu, aby byl dostatečně mobilní a obsahoval i prostory na uložení hadic.
Ve výměníku se vstupující vzduch předehřívá na vnitřní teplotu a vystupující ochlazuje na venkovní teplotu. Nedochází tedy téměř k odvádění tepla z místnosti, jak by tomu bylo při klasickém vysoušení větráním. Odpařená voda z ploch znovu v chladiči kondenzuje a předává tak skupenské teplo zpět do vstupujícího vzduchu. Nedochází tedy ani zde k odvádění tepla z vnitřního prostoru a k jeho ochlazování. Navíc lze hadicemi najít místo, kde odvádění vzduchu z prostoru bude nejúčelnější. Pro vysokou efektivnost je nutno vysoušené prostory co nejlépe utěsnit, aby nedocházelo k únikům tepla. Vysoušení bude tím efektivnější, čím větší teplotní rozdíl mezi venkovní teplotou a teplotou ve vysoušeném prostrou dosáhneme. Měl by být alespoň 10 až 15 st. C. V praxi, pokud jsou horné dny, je nejlepší vysoušení intenzivním větráním. Je nutno zajistit odvod kondenzované vody - do nádob nebo vypouštění hadicí do odpadu. Pokud se týká energetické náročnosti - teplo uniká pouze stěnami, nepatrná část energie se spotřebovává na ventilátory. Neznám energeticky méně náročný způsob vysoušení. Přitom í náklady na výrobu tohoto systému jsou minimální. Považuji tento systém za velmi perspektivní.
8) Vratný výměník pro turbíny a parní systémy
V tepelných a jaderných elektrárnách pohání turbíny přehřátá pára. Velká část tepelné energie se ztrácí při jejím chlazení nebo vypouštění do vzduchu. Tepelný výměník nabízí další možnost úspory energie. V podstatě ochlazuje páru odcházející z turbíny, kondenzuje ji a pomocí kompresorů vodu opět vhání do kotle ale s tím, že při vstupu do kotle je jíž předehřátá téměř na teploty vypouštěné z turbíny do výměníku. Prakticky se původně ztrátové teplo z vypouštěné páry vrací zpět do kotle a do turbín a tím se podstatně zvyšuje celková účinnost procesu. Tento systém může přinést obrovské ekonomické úspory, navíc prakticky uzavírá okruh oběhu vody v tepelném systému a zvyšuje ekologickou úroveň provozu.
Nákres systému je přiložen na obrázku č, 9 (č. 1 - přívod horké páry od turbíny, č.2- výstup páry zpět do kotle, č.3- kompresor vhánějící kondenzát zpět, č.4- potrubí s kondenzátem, č.5chlazení kondenzátu např. vodou z řeky, č.6- žebrový chladič). Chlazení lze dle potřeby rozšířit i na poslední díl systému, aby nedošlo ke zvýšení teploty nad vhodnou kondenzační teplotu, Dodávám, že kondenzovanou vodu je možno odvádět otvory v dolních přepážkách a vyspádováním systému, nebo postavením chladiče „na bok“ a tak bude moci při vyspádování kondenzovaná voda protékat mezi chladícími žebry až k vývodu z výměníku. Koncovou komoru výměníku je nutno opatřit vyrovnávacím připouštěcím ventilem, který při spouštění a změnách režimu výměníku přisaje, nebo vypustí vzduch, aby vyrovnal vnitřní tlaky.
Pokud jde o chlazení kondenzátu, je nutné proto, aby se v posledních dílech udržela kondenzační teplota. Žádný výměník nemůže mít 100% účinnosti, proto by docházelo k postupnému zvyšování teploty v posledních dílech, až by byla znemožněna kondenzace. Přitom nedochází ochlazováním ke ztrátám tepelné energie, protože „čím více ochladíme poslední část výměníku, tím více tepla vystupující pára předá, aby vyrovnala teplotní rozdíl.
V tomto systému připomínám vysokou náročnost na materiály.
Průmyslová využitelnost
Shora popsané systémy předurčují velmi široké využití systémů pro úspory energii v domácnostech, kancelářích, výrobních provozech. Přitom nákladnost na výrobu, instalací a provoz je minimální, Navíc lze vytvořit kompletní systém, kde kromě modifikace chlazení výstupní páry z turbíny, lze vytvořit stavebnicový systém na sebe navazujících komponentů. Předpokládám, že tyto systémy se stanou i součástí nově projektovaných rodinných domů a dalších budov.
Vratný systém chlazení výstupní páry z turbíny může přinést obrovské úspory i elektrárnám a obdobným provozům.
Pro kapaliny nebo plynné a kapalné medium lze tento systém využít jako chladič nebo výměník s vysokou účinností. Jak fungují tyto systémy je zřejmé, proto je neuvádím jako zvláštní způsoby provedení vynálezu.

Claims (5)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Systém usměrněného proudění vzduchu v nuceném tepelném výměníkovém systému v části komorového tepelného výměníku, vyznačující se tím, že přepážky tvořící komory v tělese výměníku usměrňují vháněný proud vzduchu tak, aby postupně procházel několika díly přímého výměníku tepla s plechovými žebry (chladiče)
  2. 2. Regulaci množství vzduchu procházejícím nuceným tepelným výměníkovým systémem a to odsávaného z místnosti a vháněného zpět, vyznačující se tím, že ventilátory tohoto systému přizpůsobují svůj výkon a to pomocí systému založeném na síle vznikající z odporu terčíků umístěných v proudícím vzduchu v souběžném potrubí tak, aby ven i dovnitř proudilo stejné množství vzduchu, včetně možnosti regulovat celkový výkon a tak i celkové množství vyměněného vzduchu
  3. 3. Předehřívání vstupního vzduchu, při použití nuceného tepelného výměníkového systému v mrazech, pomocí plechového předehřívacího pouzdra, vyznačující se tím, že pomocí plechového předehřívacího pouzdra v dolní části výměníkového systému dochází vlivem usměrněného proudění vzduchu okolo pouzdra k ohřátí vstupního vzduchu na teplotu, která nezpůsobuje namrzání kondenzované vody v dolních částech trubek trubkového výměníku tepla s žebry (chladiče)
  4. 4. Kombinace základního výměníku nuceného komorového výměníkového systému s podzemním vedením vstupního vzduchu, vyznačujícího se t í m, že pro předehřívání vzduchu v mrazivém počasí, aby nedocházelo k namrzání kondenzátu v trubkách přímého trubkového výměníku s plechovými žebry a také pro přívod chladného vzduchu v horkém letním počasí je využito podzemního vedení vzduchu
  5. 5. U vratného výměníku pro turbíny a parní systémy, odvozeného od nuceného komorového tepelného výměníkového systému, dochlazení posledního stupně a vlastního kondenzátu, vyznačující se tím, že v posledním dílu komorového typu výměníku a v potrubí vedoucím kondenzát je udržována chlazením např. vodou, vhodná kondenzační teplota a nahromaděný vznikající kondenzát je možno následně vhánět kompresorem zpět do oběhu a tak uzavřít vratný oběh tepla a vody
CZ20031875A 2003-07-04 2003-07-04 Výmeníkový tepelný systém CZ300488B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20031875A CZ300488B6 (cs) 2003-07-04 2003-07-04 Výmeníkový tepelný systém

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20031875A CZ300488B6 (cs) 2003-07-04 2003-07-04 Výmeníkový tepelný systém

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ20031875A3 true CZ20031875A3 (cs) 2005-02-16
CZ300488B6 CZ300488B6 (cs) 2009-06-03

Family

ID=34109650

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20031875A CZ300488B6 (cs) 2003-07-04 2003-07-04 Výmeníkový tepelný systém

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ300488B6 (cs)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010111978A2 (en) 2009-03-30 2010-10-07 Janousek Jan Heat exchanger

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2043230B (en) * 1979-02-09 1983-11-30 Lipets Au Kuznetsova S M Multipass air heater
US4323113A (en) * 1980-10-31 1982-04-06 Troyer Leroy S Underground air tempering system
JPH07294047A (ja) * 1994-04-21 1995-11-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 空気調和機
US5964101A (en) * 1996-12-10 1999-10-12 Edward R. Schulak Energy transfer system for refrigerator/freezer components
JP3983358B2 (ja) * 1997-11-28 2007-09-26 ホシザキ電機株式会社 円筒型熱交換器
BR9801850A (pt) * 1998-03-30 2000-03-21 Multibras Eletrodomesticos Sa Trocador de calor tubo-aleta.
JP2001074267A (ja) * 1999-09-06 2001-03-23 Fujitsu General Ltd 空気調和機

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010111978A2 (en) 2009-03-30 2010-10-07 Janousek Jan Heat exchanger
WO2010111978A3 (en) * 2009-03-30 2011-03-31 Janousek Jan Heat exchanger

Also Published As

Publication number Publication date
CZ300488B6 (cs) 2009-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2289336C (en) Ventilator system and method
US20120312035A1 (en) Air conditioning system
KR101663258B1 (ko) 냉각탑의 백연저감장치 및 그 제어방법
NL2018716B1 (en) Cabinet for housing part of a heat pump
RU189260U1 (ru) Приточно-вытяжная вентиляционная установка с утилизацией теплоты воздуха
JP5784654B2 (ja) 空調システム及び空調方法
KR101974496B1 (ko) 1배관을 가지는 건물의 설비시스템
SK95996A3 (en) A method and system for transferring heating and/or cooling power
CZ20031875A3 (cs) Nucený komorový tepelný výměníkový systém
JP5221994B2 (ja) 地中熱利用室内空調システム
JP2008304180A (ja) 蓄熱システム
PT2722463T (pt) Módulo de construção para edifícios
JP5855621B2 (ja) 放熱器及びこれを用いた空調システム
KR100840185B1 (ko) 열교환형 공기조화장치
JP2015129621A (ja) 熱交換型換気システム
WO1979000874A1 (en) Heating device
US20080245521A1 (en) Cooling system for an enclosure
JP2004301375A (ja) 換気システム
JPS646367B2 (cs)
JP6135906B2 (ja) アース・ソーラーシステム
JPH01174833A (ja) 建物の空気調和装置
ITBS20070092A1 (it) Sistema di climatizzazione per abitazioni
CN120083331B (zh) 一种被动式房屋的墙体结构
KR200193266Y1 (ko) 일체형 항온항습기
US20230020172A1 (en) Method of modifying air conditioner for heating

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20140704