CZ2012721A3

CZ2012721A3 - System for cooling and heating rooms in buildings

Info

Publication number: CZ2012721A3
Application number: CZ2012-721A
Authority: CZ
Inventors: Jiří Petlach; Vít Měrka
Original assignee: Remak A.S.; Jiří Petlach
Priority date: 2012-10-23
Filing date: 2012-10-23
Publication date: 2014-04-30

Abstract

Zařízení pro chlazení a vytápění prostorů ve stavebních objektech obsahuje jednotku výměníku tepla, těsněně uzavřenou ve skříni (3) v podstatě rovnoběžníkového půdorysu, opatřené otvory pro sání cirkulujícího vzduchu na vstupní straně výměníku tepla a výfukem upraveného vzduchu na výstupní straně výměníku tepla, kde na této výstupní straně výměníku tepla je ventilátor (4), jehož výfuk těsněně prochází svislou uzavírací stěnou skříně (3) a je přes difuzor (8) napojen rozvodným potrubím (9) na distribuční prvek vzduchu. Pod teplosměnnou plochou výměníku tepla je kondenzátní žlab (5) a na vstupu tepelně upravovaného vzduchu výměníku tepla je osazen filtr (7) nečistot, jehož tvar odpovídá této vstupní části výměníku tepla. Výměník tepla zahrnuje soustavu dvou výměníků tepla (1, 2), uspořádaných nad kondenzátními žlaby (5), kde první výměník tepla je tvořen lineárním výměníkem (1) tepla a druhý výměníkem (2) tepla tvaru L, a kde odpovídající kondenzátní žlaby (5) jsou zaústěny do sběrné kondenzátní vany (6), přičemž lineární výměník (1) tepla je situován podél jedné svislé stěny skříně (3) a výměník (2) tepla tvaru L podél na tuto stěnu navazujících dvou svislých stěn skříně (3).The apparatus for cooling and heating the premises in the building objects comprises a heat exchanger unit sealed in a substantially parallelepiped housing (3), provided with air inlet suction openings on the heat exchanger inlet and exhaust air on the heat exchanger outlet side where this outlet of the heat exchanger is a fan (4), the exhaust of which is sealed through a vertical closure wall of the housing (3) and is connected via a diffuser (8) to the air distribution element via a manifold (9). Below the heat exchanger surface of the heat exchanger is a condensate trough (5) and an impurity filter (7) is fitted at the inlet of the heat treated air of the heat exchanger, the shape of which corresponds to this inlet of the heat exchanger. The heat exchanger comprises a set of two heat exchangers (1, 2) arranged above the condensate troughs (5), wherein the first heat exchanger is formed by a linear heat exchanger (1) and the second by a heat exchanger (2) and where the corresponding condensate troughs (5 ) are fed into the condensate collecting tray (6), wherein the linear heat exchanger (1) is situated along one vertical wall of the housing (3) and the L-shaped heat exchanger (2) along this wall of the two vertical walls of the housing (3).

Description

Zařízení pro chlazení a vytápění prostorů ve stavebních objektechEquipment for cooling and heating of premises in buildings

Oblast technikyTechnical field

Předložený vynález se týká zařízení pro chlazení a vytápění prostorů ve stavebních objektech.The present invention relates to a device for cooling and heating spaces in building objects.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Pro zajištění komfortního prostředí administrativních budov jsou používány jako koncový prvek klimatizace ventilátorové konvektory, tak zvané „fancoil“, které zajišťují tepelnou pohodu bez nutnosti přívodu primárního čerstvého vzduchu. Vznikly souběžně jako rovnováha indukčních jednotek, kdy byla snaha nahradit tento koncový prvek klimatizace dostatečně výkonnou a flexibilní jednotkou, která by nebyla závislá na průtoku primárního vzduchu. Současně bylo účelem jejich zavedení zjednodušit regulaci systému na straně topné a chladící vody, neboť do systému byl vložen pomocný ventilátor, který umožňoval větší rozpětí výkonů vlivem proudění vzduchu přes teplosměnné plochy. Topný a chladící výkon byl tak určován bez přímé závislosti na přívodu primárního vzduchu, což znamenalo i zmenšení průřezů centrálních vertikálních rozvodů vzduchu ve výškových budovách. Ventilátorové konvektory jako koncový prvek komfortní klimatizace se v současné době používají hlavně pro klimatizaci hotelových pokojů, společenských prostorů, administrativních ploch, obchodních ploch apod., a rovněž při odvodu tepelné zátěže některých technologických provozů. Konstrukční uspořádání těchto ventilátorových US US konvektorů jsou popsána například v USA patentových spisech 4527762, 4548050, \j$ 4742864^4856672^4986087^5042269^5071027^113667^131560^5152154^5174467, VS 5195332¾99276^5205472^6109044 a 7059400.To ensure a comfortable environment of office buildings, fan convectors, so-called "fancoil", are used as the air conditioning end element, which ensure thermal comfort without the need for primary fresh air. They were created in parallel as an equilibrium of induction units, where the effort was to replace this air conditioning terminal element with a sufficiently powerful and flexible unit that would not be dependent on the primary air flow. At the same time, the purpose of their introduction was to simplify the control of the heating and cooling water side by introducing an auxiliary fan into the system, which allowed a larger output range due to the air flow through the heat exchange surfaces. The heating and cooling capacity was thus determined without direct dependence on the primary air supply, which also meant a reduction in the cross-sections of the central vertical air distribution systems in high-rise buildings. Fan convectors as an end element of comfortable air conditioning are currently used mainly for air-conditioning of hotel rooms, common areas, administrative areas, shopping areas, etc., as well as for the removal of thermal load of some technological operations. The designs of these US fan convectors are described, for example, in U.S. Patent Nos. 4527762, 4548050, U.S. Pat.

Z hlediska celkového konstrukčního řešení se provedení a koncepce ventilátorových konvektorů příliš neměnila, jejich vývoj se především soustředil na využití moderních technologií výroby s ohledem na sériovou výrobu, možnosti zlepšené regulace, zmenšení jejich rozměrů a částečně i zvyšování účinnosti jednotlivých komponentů a snižování hlučnosti těchto jednotek, související s jejich zmenšováním a rovněž zvyšováním otáček ventilátoru. Průvodním jevem při používání a navrhování klimatizačních systémů bylo, že v těchto prostorách nebyl důsledně snižován hluk. Hluk ventilátorového konvektoru, který je především způsobován chodem ventilátoru, je nejproblematičtější „parazitující“ veličina, kterou ovlivňuje jednak provedení této jednotky, její topné i chladící výkony a oblast použití. Hluk je obecně způsobován nevhodně provedeným konstrukčně provedením jednotky, kdy k turbulentnímu proudění dochází nesprávným návrhem lopatek oběžných kol ventilátorů, ostrými hranami ve směru proudění vzduchu apod. Dále nevhodným technickým provedenímIn terms of the overall design, the design and concept of the fan convectors did not change much, their development focused mainly on the use of modern production technologies with regard to serial production, possibilities of improved regulation, reduction of their dimensions and partly also increasing the efficiency of individual components and reducing the noise of these units, associated with reducing and also increasing fan speed. An accompanying phenomenon in the use and design of air conditioning systems was that noise was not consistently reduced in these areas. The noise of the fan convector, which is mainly caused by the operation of the fan, is the most problematic "parasitic" variable, which is influenced by the design of this unit, its heating and cooling outputs and the area of use. Noise is generally caused by improperly constructed unit design, where turbulent flow occurs due to incorrect design of fan impeller blades, sharp edges in the direction of air flow, etc. Furthermore, unsuitable technical design

-2• · · ·-2 • · · ·

jednotky a jejího příslušenství, které vyžaduje velký celkový tlak ventilátoru. Tlakové ztráty ventilátoru jsou natolik velké, že vyžadují pro jejich překonání velkou obvodovou rychlost oběžného kola a zvýšený příkon ventilátoru. Hluk ventilátoru má obecně určitou matematickou závislost na příkonu ventilátoru a na jeho účinnosti. Obecně platí zásada, že při dobrém technologickém provedení ventilátoru je hluk tím vyšší, čím jsou větší otáčky ventilátoru. Tlaková ztráta prvků ve ventilátorovém konvektoru a jeho příslušenství, kterou musí tlak ventilátoru překonat, je ve vztahu k rychlosti proudění vzduchu tímto segmentem ve druhé mocnině. V praxi to znamená, že pokud se podaří na klíčových komponentech s větší tlakovou ztrátou snížit rychlost proudění vzduchu o polovinu, sníží se tlaková ztráta na čtvrtinu a teoretický nutný příkon ventilátoru se sníží na 25 % původní potřeby energie. Sice hluk se v tomto poměru nesníží, protože snížení hluku bude mít logaritmickou závislost, ale přesto bude snížení hluku výrazné.the unit and its accessories that require a large total fan pressure. The fan pressure losses are so great that they require a high peripheral speed of the impeller and an increased fan power to overcome them. Fan noise generally has some mathematical dependence on fan power and efficiency. As a general rule, if the fan is of good technological design, the higher the fan speed, the higher the noise. The pressure drop of the elements in the fan convector and its accessories, which the fan pressure must overcome, is in relation to the air flow velocity of this segment in the square of the square. In practice, this means that if the key components with greater pressure drop reduce the air flow rate by half, the pressure drop will be reduced by a quarter and the theoretical fan input required will be reduced to 25% of the original energy requirement. Although noise will not decrease in this ratio because noise reduction will have a logarithmic dependence, but still noise reduction will be significant.

V současných nízkoenergetických budovách je požadováno, aby topný a chladící výkon klimatizačních zařízení byl z důvodu eliminace tepelných zisků a ztrát přibližně stejný. Z toho vyplývá snaha, aby poměr tepelného a chladícího výkonu příslušného výměníku byl blízký, přibližně stejný. Na topném výměníku je obvykle teplotní spád 20 °C (například 80/60, 60/40 apod.), zatímco na chladícím výměníku je spád přibližně 6 °C (6/12, 9/15 apod.). Jestliže je požadovaná teplota místnosti 22 °C a střední teplota chladícího registru 9 °C, je pracovní rozdíl teplot mezi střední teplotou chladícího výměníku a teplotou místnosti 13 °C. V případě topného výměníku je střední teplota výměníku 70 °C a teplota místnosti 22 °C, to znamená rozdíl je 48 °C. Z toho vyplývá, že plocha topného výměníku může být při těchto teplotních spádech méně než třetinová oproti chladicímu výměníku. Přesnější výkony topného a chladícího výměníku jsou řešeny regulačními ventily na vstupu, které zohledňují jak parametry topného a chladícího média (voda, nemrznoucí kapalina, v kapalné nebo plynné fázi apod., např. v topném výměníku chladivo od kondenzátoru nebo v chladícím výměníku chladivo od výpamíku), to je teploty na vstupu a výstupu příslušného výměníku, tak i momentální potřeby tepla a chladu pro zajištění požadované vnitřní teploty.In today's low-energy buildings, it is required that the heating and cooling capacity of air conditioning equipment be approximately the same to eliminate heat gains and losses. This implies that the ratio of heat and cooling capacity of the respective heat exchanger is approximately equal. On the heat exchanger the temperature gradient is usually 20 ° C (for example 80/60, 60/40 and the like), while on the cooling exchanger the gradient is approximately 6 ° C (6/12, 9/15 and the like). If the desired room temperature is 22 ° C and the mean temperature of the cooling register is 9 ° C, the working temperature difference between the mean temperature of the cooling exchanger and the room temperature is 13 ° C. In the case of a heat exchanger, the mean heat exchanger temperature is 70 ° C and the room temperature is 22 ° C, i.e. the difference is 48 ° C. It follows that the surface of the heat exchanger can be less than one-third of the heat exchanger at these temperature gradients. More precise output of the heating and cooling exchanger are solved by regulating valves on the inlet, which take into account both the parameters of heating and cooling medium (water, antifreeze, in liquid or gas phase etc.), eg ), that is, the inlet and outlet temperatures of the respective exchanger, as well as the instantaneous heat and cold demand to provide the desired internal temperature.

Úkolem tohoto vynálezu je vytvořit zařízení pro chlazeni a vytápění prostorů ve stavebních objektech se sníženými energetickými při stejných výkonových parametrech a zlepšeným prostorovým využitím ventilátorového konvektoru (FCU).SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a device for cooling and heating spaces in buildings with reduced energy at the same performance parameters and improved spatial utilization of the fan convector (FCU).

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Předložený vynález se týká zařízení pro chlazení a vytápění prostorů ve stavebních objektech, obsahující jednotku výměníku tepla, těsněné uzavřenou ve skříni v podstatě rovnoběžníkového půdorysu, opatřené otvory pro sání cirkulujícího vzduchu na vstupníThe present invention relates to a device for cooling and heating spaces in building objects, comprising a heat exchanger unit sealed in a substantially parallelogram enclosure, provided with openings for the intake of circulating air at the inlet

-3·· · ·-3 ·· · ·

straně výměníku tepla a výfukem upraveného vzduchu na výstupní straně výměníku tepla. Na této výstupní straně výměníku tepla je ventilátor, jehož výfuk těsněné prochází svislou uzavírací stěnou skříně a je přes difuzor napojen rozvodným potrubím na distribuční prvek vzduchu. Pod teplosměnnou plochou výměníku tepla je kondenzátní žlab. Na vstupu tepelně upravovaného vzduchu výměníku tepla je osazen filtr nečistot, jehož tvar odpovídá této vstupní části výměníku tepla.the heat exchanger side and the exhaust-treated air on the heat exchanger outlet side. On this outlet side of the heat exchanger there is a fan, the exhaust of which is sealed through the vertical enclosure wall of the housing and connected via a diffuser to the air distribution element via a manifold. There is a condensate trough below the heat exchanger surface of the heat exchanger. At the inlet of the heat-treated air of the heat exchanger, a dirt filter is fitted whose shape corresponds to this inlet part of the heat exchanger.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že výměník tepla zahrnuje soustavu dvou výměníků tepla, uspořádaných nad kondenzátními žlaby, kde první výměník tepla je tvořen lineárním výměníkem tepla a druhý výměníkem tepla tvaru L, a kde odpovídající kondenzátní žlaby jsou zaústěny do sběrné kondenzátní vany. Lineární výměník tepla je situován podél jedné svislé stěny skříně a výměník tepla tvaru L podél na tuto stěnu navazujících dvou svislých stěn skříně. Skříň je opatřena těsněným servisním víkem.SUMMARY OF THE INVENTION The heat exchanger comprises a system of two heat exchangers arranged above the condensate trays, wherein the first heat exchanger is a linear heat exchanger and the second L-shaped heat exchanger, and wherein the corresponding condensate trays are connected to a condensate collector. The linear heat exchanger is situated along one vertical wall of the housing and the L-shaped heat exchanger along the two adjacent vertical walls of the housing. The cabinet is fitted with a sealed service cover.

Lineární výměník tepla může být tvořen topným výměníkem a výměník tepla tvaru L může být tvořen chladícím výměníkem, přičemž teplosměnná plocha topného výměníku je menší než teplosměnná plocha chladícího výměníku. Alternativně mohou být oba výměníky tepla chladícími výměníky, případně oba topnými výměníky , v závislosti na propojení ventilů zařízení. Regulační a/nebo uzavírací ventily mohou být ve skříni uspořádány nad sběrnou kondenzátní vanou v oblasti propojení obou výměníků tepla. Oba výměníky tepla zahrnují pro snížení tlakové ztráty jednu nebo dvě řady měděných trubek (případně může být i více řad), na kterých jsou navlečeny od sebe odsazené obdélníkové lamely ze slitiny hliníku, které těsně přiléhají k povrchu trubek.The linear heat exchanger may be a heat exchanger and the L-shaped heat exchanger may be a cooling exchanger, the heat exchanger surface of the heat exchanger being smaller than the heat exchanger surface of the cooling exchanger. Alternatively, both heat exchangers may be cooling coils, or both heat exchangers, depending on the valve connections of the plant. The control and / or shut-off valves can be arranged in the housing above the condensate collecting pan in the region of the interconnection of the two heat exchangers. Both heat exchangers include one or two rows of copper tubes (or multiple rows) to reduce pressure loss, on which spaced rectangular aluminum alloy lamellae that are adjacent to the tube surface are spaced apart.

Oproti stávajícímu stavu techniky předložené řešení snižuje energetické nároky na provoz ventilátoru. Oba výměníky tepla jsou zde pro snížení tlakové ztráty buď v jednořadovém nebo dvouřadovém provedení. Při porovnání se současným stavem techniky jsou vnitřní tlakové ztráty tohoto zařízení při stejných výkonových parametrech, to stejném topném a chladícím výkonu, až pětkrát nižší, což vytváří příznivé podmínky pro snižování elektrického příkonu ventilátoru.Compared to the prior art, the present solution reduces the energy requirement for fan operation. Both heat exchangers are either single-row or double-row to reduce the pressure drop. Compared to the current state of the art, the internal pressure losses of the device at the same performance parameters, the same heating and cooling capacity, are up to five times lower, creating favorable conditions for reducing the fan's electrical input.

Stávající uspořádání ventilátorového konvektoru FCU má zpravidla vnitřní ztráty o velikosti 50 Pa, při napojení distribučních prvků o vnější ztrátě 30 Pa je zapotřebí, aby ventilátor zajistil celkový dispoziční tlak 80 Pa. V případě řešení podle tohoto vynálezu jsou vnitřní ztráty přibližně 10 Pa a při dodržení podmínky 30 Pa vnějšího tlaku bude mít ventilátor zařízení celkový dispoziční tlak 40 Pa, to znamená o polovinu méně (o 40 Pa). Provedení podle tohoto technického řešení má při použití standardních střídavých motorů s konstantním výstupním napětím přibližně poloviční spotřebu elektrické energie, což lze dále snížit např. pomocí EC motorů (bezkomutátorových stejnosměrných motorů) s řízeným napětím.The current FCU fan convector arrangement typically has internal losses of 50 Pa; when connecting distribution elements with an external loss of 30 Pa, the fan needs to provide a total displacement pressure of 80 Pa. In the present invention, the internal losses are approximately 10 Pa and, subject to the 30 Pa external pressure condition, the ventilator of the device will have a total disposition pressure of 40 Pa, i.e., half less (40 Pa). The embodiment according to the present invention, using standard AC motors with a constant output voltage, has approximately half the power consumption, which can be further reduced, for example, by means of controlled voltage EC motors (brushless DC motors).

Zařízení podle tohoto vynálezu je kompaktní a má standardizované vnější rozměry, které odpovídají stávajícím podhledovým, případně podlahovým systémům stavebních objektů, například přibližně 60 x 60 cm. Smyslem je, aby bylo dosaženo modulovosti zařízení, které umožňuje sériovost jeho výroby, zjednodušení logistiky, to je snížení počtu dílů, jejich skladových zásob, zjednodušení expedice a servisu. Další výhodou je snížení hlučnosti zařízení.The device according to the invention is compact and has standardized external dimensions which correspond to existing soffit or floor systems of building objects, for example approximately 60 x 60 cm. The idea is to achieve modularity of the device, which enables serial production, simplification of logistics, ie reduction of the number of parts, their stock, simplification of dispatch and service. Another advantage is the noise reduction of the device.

Do rozvodného potrubí cirkulačního vzduchu v klimatizovaném prostoru z jednotky výměníku tepla s ventilátorem může být zaústěno potrubí přívodu čerstvého vzduchu z centrální úpravny venkovního vzduchu tak, že je napojeno ve směru proudění cirkulačního vzduchu. Vytváří se tak injekční účinek, napomáhající proudění vzduchu, není přitom snižován výkon zařízení. Ve skříni zařízení podle tohoto technického řešení mohou být uspořádány jednotlivé uzavírací ventily a regulační ventily a dále elektroinstalační prvky. To vše přispívá ke kompaktnosti zařízení.The circulation air duct in the air-conditioned space from the heat exchanger-fan unit can be connected to the fresh air duct from the central outdoor air treatment plant so that it is connected in the direction of circulation air flow. This creates an injection-promoting effect, which does not impair the performance of the device. Individual shut-off valves and control valves as well as wiring elements can be arranged in the housing of the device according to the invention. All this contributes to the compactness of the device.

Objasnění obrázků na výkresechClarification of the figures in the drawings

Předmět vynálezu bude dále vysvětlen na příkladu jeho provedení pomocí připojených výkresů a následného popisu příkladu provedení. Na obr. 1 je v půdorysném pohledu v částečném svislém řezu zobrazen příklad provedení klimatizační jednotky v horizontálním provedení, na obr.2, 3 a 4 je tato jednotka zobrazena v několika svislých řezech.The subject matter of the invention will be further elucidated by way of example with reference to the accompanying drawings and the description of an exemplary embodiment. Fig. 1 is a partially vertical sectional plan view of an embodiment of an air conditioning unit in a horizontal embodiment; Figs. 2, 3 and 4 show this unit in several vertical sections.

Příklady uskutečnění vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Zařízení pro chlazení a vytápění (dále jen klimatizační jednotka) sestává z velkoplošného lamelového výměníku tepla, těsněné uzavřenou ve skříni 3 v podstatě rovnoběžníkového půdorysu např. o rozměrech 570 x 570 mm a výšce cca 240 mm, opatřené otvory pro sání cirkulujícího vzduchu na vstupní straně výměníku tepla a výfukem upraveného vzduchu na výstupní straně výměníku tepla. Na této výstupní straně výměníku tepla je ventilátor 4, jehož výfuk těsně prochází svislou uzavírací stěnou zapuštěnou do vnitřního prostoru skříně 3 a je přes difuzor 8 (který je uspořádán uvnitř skříně 3) napojen rozvodným potrubím 9 průměru 225 mm na distribuční prvek vzduchu, například anemostat, štěrbinu nebo velkoplošnou výustku. Na vstupu tepelně upravovaného vzduchu výměníku tepla je osazen filtr 7 nečistot, jehož tvar odpovídá této vstupní části výměníku tepla. Ventilátor 4 vyfukuje vzduch přes difuzor 8 do rozvodného potrubí 9, které přivádí vzduch k distribučnímu prvkuThe cooling and heating device (hereinafter referred to as the air-conditioning unit) consists of a large-surface lamellar heat exchanger, sealed in a casing 3 of a substantially parallelogram plan, eg of 570 x 570 mm and height of approx. 240 mm. of the heat exchanger and the exhaust-treated air at the outlet side of the heat exchanger. On this outlet side of the heat exchanger there is a fan 4, the exhaust of which passes tightly through a vertical closing wall embedded in the interior of the housing 3 and is connected via a diffuser 8 (which is arranged inside the housing 3) to a distribution manifold 9 of 225 mm diameter. , a slot, or a large diffuser. At the inlet of the heat-treated air of the heat exchanger, a dirt filter 7 is provided, the shape of which corresponds to this inlet part of the heat exchanger. The fan 4 blows air through the diffuser 8 into the manifold 9, which supplies air to the distribution element

10. Účelem difuzoru 8 je snížení rychlosti vzduchu vystupujícího z ventilátoru 4 a tím snížení tlakové ztráty v napojeném rozvodném potrubí 9. Výměník tepla a ventilátor 4 jsou umístěny v těsněné skříni 3, tak aby nedocházelo k proudění vzduchu, který saje ventilátor 4, mimo výměníkové plochy. Ventilátor 4 je umístěn za výměníkovými plochami ve směru proudění vzduchu. Spodní část skříně 3 je opatřena těsněným servisním víkem, umožňujícím údržbu a čištění ventilátoru 4 a výměníku tepla z jeho vnitřní strany. Ventilátor 4 má v pracovní oblasti takovou tlakovou charakteristiku, která má minimální vliv na průtok vzduchu při narůstající tlakové ztrátě vlivem zanesení filtru 7. Tak např. ventilátorový konvektor FCU může mít vzduchový výkon přibližně 450 m³/hod při extrémním výkonu cca 1800 W. Vlastní ventilátor 4 by pak měl dispoziční celkový tlak cca 40 až 50 Pa, přičemž lze uvažovat, že vnitřní tlaková ztráta výměníku je cca 6 Pa, tlaková ztráta čistého filtru 7 cca 4 Pa a ostatní vnitřní ztráty do 5 Pa. Zbytek dispozičního tlaku budou vnější tlakové ztráty při nasávání a výfuku vzduchu.10. The purpose of the diffuser 8 is to reduce the speed of the air exiting the fan 4 and thereby reduce the pressure loss in the connected manifold 9. The heat exchanger and the fan 4 are housed in a sealed housing 3 so as to prevent air flow that sucks the fan 4 away areas. The fan 4 is located downstream of the heat exchanger surfaces in the air flow direction. The lower part of the housing 3 is provided with a sealed service cover allowing maintenance and cleaning of the fan 4 and the heat exchanger from the inside thereof. In the working area, the fan 4 has a pressure characteristic that has a minimal effect on the air flow with increasing pressure loss due to clogging of the filter 7. For example, the FCU fan convector can have an air output of approximately 450 m ³ / h at an extreme output of approx. the fan 4 would then have a disposable total pressure of about 40 to 50 Pa, considering that the internal pressure loss of the exchanger is about 6 Pa, the pressure loss of the clean filter 7 is about 4 Pa, and the other internal losses are up to 5 Pa. The rest of the disposable pressure will be external pressure losses during air intake and exhaust.

Pod teplosměnnou plochou výměníku teplaje kondenzátní žlab 5. Výměník tepla zahrnuje soustavu dvou navzájem propojených výměníků tepla 1, 2, uspořádaných nad kondenzátními žlaby 5. První výměník tepla je tvořen lineárním výměníkem 1 tepla (přímým) o délce 220 mm a druhý výměníkem 2 tepla tvaru L délky 850 mm. Odpovídající spádované kondenzátní žlaby 5 s minimalizací jejich plochy jsou zaústěny do sběrné kondenzátní vany 6, do které z nich stéká kondenzát. Je tak zajištěn jeho rychlý odvod a nedochází tak k nežádoucímu množení mikroorganismů. Lineární výměník 1 tepla je situován podél jedné svislé stěny skříně 3 a výměník 2 tepla tvaru L podél na tuto stěnu navazujících dvou svislých stěn skříně 3. Nad sběrnou kondenzátní vanou 6 v oblasti propojení obou výměníků tepla 1, 2 jsou ve skříni 3 uspořádány regulační a/nebo uzavírací ventily. Prostor s těmito ventily je uzavřen přepážkami, aby do něj neproudil cirkulační vzduch z místnosti. Součástí klimatizační jednotky může být část elektrického napojení jednotky, případně i její regulace.Below the heat exchanger surface of the heat exchanger is a condensate trough 5. The heat exchanger comprises a system of two interconnected heat exchangers 1, 2 arranged above the condensate troughs 5. The first heat exchanger is formed by a linear (1) length of 220 mm heat exchanger 1 and L length 850 mm. The corresponding down-stream condensate troughs 5, minimizing their area, are connected to a condensate collecting pan 6 into which condensate flows. This ensures its rapid drainage and no undesirable multiplication of microorganisms. The linear heat exchanger 1 is situated along one vertical wall of the housing 3 and the L-shaped heat exchanger 2 along the adjacent two vertical walls of the housing 3. Above the collecting condensate tray 6 in the area of interconnection of the two heat exchangers 1, 2 / or shut-off valves. The space with these valves is closed by partitions to prevent circulating air from the room. A part of the air-conditioning unit can be part of the electrical connection of the unit, possibly its regulation.

Lineární výměník 1 tepla je tvořen topným výměníkem a výměník 2 tepla tvaru L je tvořen chladícím výměníkem, přičemž teplosměnná plocha topného výměníku je menší než teplosměnná plocha chladícího výměníku. Alternativně mohou být oba výměníky tepla 1, 2 chladícími výměníky, závisí to na konkrétním propojení ventilů.The linear heat exchanger 1 is a heat exchanger and the L-shaped heat exchanger 2 is a cooling exchanger, the heat exchanger surface of the heat exchanger being smaller than the heat exchanger surface of the cooling exchanger. Alternatively, both heat exchangers may be 1, 2 cooling coils, depending on the particular valve connection.

Motor ventilátoru 4 je zapuštěn uvnitř sání ventilátoru 4, čímž je současně chlazen a zlepšuje se prostorové využití ventilátorového konvektoru FCU. Může být použit asynchronní motor s konstantními otáčkami o příkonu cca 35W, výhodné je použití elektronicky komutovaných stejnosměrných motorů (EC resp. BLDC motorů) o příkonu cca 25W. Zatímco klasický stejnosměrný motor má magnety ve statoru a vinutí na rotoru, elektronicky komutovaný motor má magnety na rotoru a vinutí na statoru. Funkci komutátoru přebírá tranzistorový měnič, který podle polohy rotoru přepíná proud do jednotlivých statorových vinutí.The fan motor 4 is embedded inside the fan suction 4, thereby cooling it at the same time and improving the space utilization of the FCU fan convector. An asynchronous motor with a constant speed of about 35W can be used, electronically commutated DC motors (EC or BLDC motors) of about 25W are preferred. While the classic DC motor has magnets in the stator and the windings on the rotor, the electronically commutated motor has magnets on the rotor and the windings on the stator. The commutator function is taken over by a transistor inverter, which switches the current to the individual stator windings according to the rotor position.

S ohledem na konstrukční výšku ventilátorového konvektoru FCU může být použit axiální ventilátor o průměru 200 mm, případně radiální oboustranně sací ventilátor o průměru oběžného kola 100mm až 150 mm.With regard to the design height of the FCU fan convector, an axial fan with a diameter of 200 mm or a radial double-sided suction fan with an impeller diameter of 100 mm to 150 mm can be used.

Výhodou uspořádání zařízení podle tohoto vynálezu (při čtyřtrubkovém provedení) je, že teplota vzduchu vyfukovaného z ventilátorového konvektoru FCU není při režimu topení nebo chlazení příliš rozdílná od teploty místnosti a není takový pocit diskomfortu např. průvan, lokální podchlazení, vysoká teplota proudícího vzduchu. Je to dáno tím, že při režimech vždy přes jeden výměník neproudí topná nebo chladící voda a ve ventilátoru se dva proudy vzduchu mísí (vzduch upravovaný ve výměníku a vzduch , který není upravován). Paralelně umístěný lineární výměník 1_ tepla a výměník 2 tepla tvaru L umožňují oproti standardním mezistropním ventilátorovým konvektorům FCU několik variant zapojení, čímž se zvyšuje flexibilita využívání FCU.An advantage of the arrangement of the device according to the invention (in the four-pipe version) is that the temperature of the air blown from the FCU fan convector is not too different from the room temperature in heating or cooling mode and such a feeling of discomfort such as drafts, local subcooling, high flowing air temperature. This is due to the fact that the heating and cooling water does not flow through one exchanger in each mode and two air flows are mixed in the fan (exchanger air and untreated air). The L-shaped linear heat exchanger 7 and the L-shaped heat exchanger 2, which are parallel to each other, allow several variants of connection in comparison with standard inter-ceiling fan convectors FCU, thus increasing the flexibility of use of the FCU.

Průmyslové využití vynálezuIndustrial use of the invention

Předmět tohoto vynálezu je určen pro chlazení a vytápění prostorů ve stavebních objektech.The present invention is intended for the cooling and heating of premises in building objects.

Seznam vztahových značekList of reference marks

... lineární výměník tepla... linear heat exchanger

... výměník tepla tvaru L... L-shaped heat exchanger

3.. . skříň3 ... cabinet

... ventilátor... fan

... kondenzátní žlab pod výměníkem tepla... condensate trough under the heat exchanger

... sběrná kondenzátní vana... collecting condensate tray

... filtr... filter

... difuzor... diffuser

9.. . rozvodné potrubí9 ... distribution pipe

Claims

PATENT CLAIMS

An apparatus for cooling and heating spaces in a building, comprising a heat exchanger unit sealed in a substantially parallelogram housing (3), having openings for circulating air inlet at the inlet side of the heat exchanger and exhaust-treated air at the outlet side of the heat exchanger, wherein on this outlet side of the heat exchanger there is a fan (4), the exhaust of which is sealed through the vertical closing wall of the housing (3) and connected via a diffuser (8) through a manifold (9) to an air distribution element; a dirt filter (7) having a shape corresponding to this inlet part of the heat exchanger, characterized in that the heat exchanger comprises a system of two heat exchangers (1, 2) arranged above condensate troughs (5) where the first exchanger The heat exchanger consists of a linear heat exchanger (1) and a second L-shaped heat exchanger (2) and wherein the corresponding condensate conduits (5) are connected to a condensate collecting pan (6), the linear heat exchanger (1) being situated along one vertical wall. the housing (3) and the L-shaped heat exchanger (2) along the adjoining two vertical walls of the housing (3).

Device according to claim 1, characterized in that the linear heat exchanger (1) is formed by a heat exchanger and the L-shaped heat exchanger (2) is formed by a cooling exchanger, the heat exchanger surface of the heat exchanger being smaller than the heat exchanger surface.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the two heat exchangers (1, 2) are cooling exchangers or heat exchangers.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the two heat exchangers (1, 2) comprise one or two rows of copper tubes on which spaced rectangular aluminum alloy lamellae which are adjacent to the surface of the tubes are spaced apart.

Device according to claim 1, characterized in that control and / or shut-off valves are arranged in the housing (3) above the condensate collecting pan (6) in the region of the connection of the two heat exchangers (1, 2), the housing (3) being fitted with sealed service lid ..