MD1686Z - Sistem de ventilaţie cu recuperarea căldurii - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la tehnica de ventilaţie a încăperilor, în special la sisteme de ventilaţie cu recuperarea căldurii a aerului evacuat.Sistemul, conform invenţiei, conţine un recuperator cu conducte de aer, un ventilator şi un schimbător de căldură, unite între ele şi montate în peretele încăperii, între suprafeţele exterioară şi interioară ale acestuia. Între suprafeţele exterioară (1) şi interioară (2) ale peretelui încăperii, în orificiul pentru montarea sistemului (18), sunt instalaţi doi cilindri concentrici cu flux direct, exterior (3) şi interior (4), între care, pe suprafaţa exterioară a cilindrului interior (4), este fixat schimbătorul de căldură ondulat (6) cu secţiunea în formă de Ω, iar pe suprafaţa interioară a cilindrului interior (4) sunt instalate ventilatoare exterior (5) şi interior (8). Orificiile sistemului sunt dotate cu capace exterior (14) şi interior (10) corespunzătoare. Capacul interior (10) este dotat cu o grilă de alimentare cu aer curat (11) şi o fantă de evacuare a aerului interior (12) cu un difuzor de aer (13), iar capacul exterior (14) este dotat cu un orificiu de evacuare a condensului (15), o grilă de aspiraţie a aerului exterior (16), şi o grilă de evacuare a aerului cald interior (17) corespunzătoare.

Description

Invenţia se referă la tehnica de ventilaţie a încăperilor, în special la sisteme de ventilaţie cu recuperarea căldurii a aerului evacuat.

Problemele actuale legate de energetică au generat o creştere a cererii pentru instalaţii de ultimă generaţie şi reducerea costului ventilaţiei de alimentare şi evacuare forţate, mai cu seamă, ca urmare a cererii masive la recuperatoarele de căldură.

Schimbul şi încălzirea aerului din locuinţele metropolelor au condus la apariţia unor noi construcţii de recuperatoare, care sunt mai eficiente.

Este cunoscut un schimbător de căldură de tip combinat pentru sisteme de ventilaţie, care conţine o carcasă, un sistem de conducte de aer direcţionate, o construcţie celulară, care este alcătuită din trei zone cu diverse destinaţii funcţionale, prezentând o mărire a suprafeţelor active de circulaţie a purtătorilor de căldură [1].

Mai este cunoscut un recuperator tubular cu conducte complexe de aer în formă de L, pereţi perforaţi de orificii şi un ventilator complex, dotat cu un rotor cu rotaţie inversă, ceea ce provoacă un consum mare de energie din cauza unei turbulenţe excesive de circulaţie a aerului în conductele de aer [2].

Dezavantajele dispozitivelor cunoscute contau în aceea că acestea sunt complicat de fabricat şi nu corespund cerinţelor moderne privind economisirea energiei.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenţia constă în simplificarea constructivă şi tehnologică a sistemului pentru generarea căldurii şi economisirea acesteia de către consumator.

Sistemul de ventilaţie cu recuperarea căldurii, conform invenţiei, înlătură dezavantajele menţionate mai sus prin aceea că conţine un recuperator cu conducte de aer, un ventilator şi un schimbător de căldură, unite între ele şi montate în peretele încăperii, între suprafeţele exterioară şi interioară ale acestuia. Între suprafeţele exterioară şi interioară ale peretelui încăperii, în orificiul pentru montarea sistemului, sunt instalaţi doi cilindri concentrici cu flux direct, exterior şi interior, între care, pe suprafaţa exterioară a cilindrului interior, este fixat schimbătorul de căldură ondulat cu secţiunea în formă de Ω, iar pe suprafaţa interioară a cilindrului interior, suplimentar, în sens opus, sunt instalate ventilatoare exterior şi interior. Orificiile sistemului sunt dotate cu capace exterior şi interior corespunzătoare. Capacul interior este dotat cu o grilă de alimentare cu aer curat, şi respectiv, cu o fantă de evacuare a aerului interior cu un difuzor de aer, iar capacul exterior este dotat suplimentar cu un orificiu de evacuare a condensului, dispus în afara planului suprafeţei exterioare a peretelui, o grilă de aspiraţie a aerului exterior, şi o grilă de evacuare a aerului cald interior corespunzătoare.

Între schimbătorul de căldură ondulat şi peretele exterior al cilindrului interior poate fi instalat suplimentar un element de încălzire. În cilindrul interior poate fi fixată suplimentar o despărţitură.

Avantajele invenţiei constau în următoarele.

În baza caracteristicelor meţionate, sistemul poate fi montat în orificiul pentru montare, executat în peretele încăperii, fără lucrări suplimentare de instalare, etanşat printr-o metodă cunoscută, amplasat astfel, încât să fie posibilă mişcarea aerului şi eliminarea condensului, fără utilizarea unor conducte speciale şi recipientelor, care ar compromite clădirea. Totodată microflora aferentă, care poate fi acumulată în sistem, nu prezintă pericol pentru utilizator.

În plus, la trecerea aerului exterior de-a lungul pereţilor schimbatorului de căldură ondulat, acesta se incălzeşte (răceşte) sub influenţa temperaturii suprafeţei şi ajunge în încăpere. Când aerul de alimentare şi cel de evacuare cu temperaturi diferite trec de-a lungul schimbătorului, între aceste fluxuri are loc un schimb de căldură (recuperare). Astfel, acest lucru implică o simplificare constructivă şi tehnologică a sistemului pentru generarea căldurii şi economisirea acesteia de către consumator.

Invenţia se explică prin desenele din fig. 1-7, care reprezintă:

- fig. 1, sistemul de ventilaţie cu recuperarea căldurii, secţiunea longitudinală;

- fig. 2, sistemul, secţiunea transversală cu o „tăietură” a capacului interior;

- fig. 3, sistemul, secţiunea transversală cu o „tăietură” a capacului exterior;

- fig. 4, sistemul, secţiunea longitudinală cu reprezentarea direcţiei mişcării aerului;

- fig. 5, sistemul, secţiunea longitudinală cu reprezentarea direcţiei mişcării aerului în cazul funcţionării ventilatorului interior;

- fig. 6, sistemul, secţiunea longitudinală cu reprezentarea direcţiei mişcării aerului în cazul funcţionării ventilatorului exterior;

- fig. 7, sistemul, secţiunea longitudinală cu reprezentarea direcţiei mişcării aerului în cazul funcţionării concomitente a ambelor ventilatoare.

Sistemul de ventilaţie cu recuperarea căldurii (fig. 1-7) conţine recuperatorul cu conductele de aer, ventilatorul şi schimbătorul de căldură, unite între ele şi montate în peretele încăperii, între suprafeţele exterioară şi interioară ale acestuia. Între suprafeţele exterioară 1 şi cea interioară 2 ale peretelui încăperii, în orificiul pentru montarea sistemului 18, sunt instalaţi doi cilindri concentrici cu flux direct, exterior 3 şi cel interior 4, între care, pe suprafaţa exterioară a cilindrului interior 4, este fixat schimbătorul de căldură ondulat 6 cu secţiunea în formă de Ω, iar pe suprafaţa interioară a cilindrului interior 4, suplimentar, în sens opus, sunt instalate ventilatoarele exterior 5 şi cel interior 8. Orificiile sistemului sunt dotate cu capacele exterior 14 şi cel interior 10 corespunzătoare. Capacul interior 10 este dotat cu grila de alimentare cu aer curat 11, şi respectiv, cu fanta de evacuare a aerului interior 12 cu difuzorul de aer 13, iar capacul exterior 14 este dotat suplimentar cu orificiul de evacuare a condensului 15, dispus în afara planului suprafeţei exterioare 1 a peretelui, grila de aspiraţie a aerului exterior 16, şi grila de evacuare a aerului cald interior 17 corespunzătoare.

Între schimbătorul de căldură ondulat 6 şi peretele exterior al cilindrului interior 4 este instalat suplimentar elementul de încălzire 7. În cilindrul interior 4 este fixată suplimentar despărţitura 9.

Sistemul funcţionează în modul următor.

Aerul rece exterior, sub acţiunea ventilatorului interior 8, pătrunde prin grila 16 în spaţiul dintre cilindrii 3 şi 4, trece de-a lungul suprafeţei de schimb de căldură a schimbătorului de căldură 6, după care trece prin orificiul în cilindrul interior 4 şi ajunge în interiorul acestuia, ocoleşte difuzorul de aer 13 şi intră în încăpere prin grila 11 a capacului interior 10. Procesul descris mai sus poate fi înlocuit prin schimbarea poziţiei capacului interior 10, după care mişcarea aerului în sistem nu va mai avea loc.

Aerul cald interior, sub acţiunea ventilatorului exterior 5, trece prin fanta de evacuare a aerului interior 12, ajunge în spaţiul dintre cilindrii 3 şi 4, trece de-a lungul suprafeţei de schimb de căldură a schimbătorului de căldură 6, şi în acest mod transmite energia sa termică, încălzind (răcind) pereţii schimbătorului 6, după care trece prin orificiul în cilindrul interior 4 şi ajunge în interiorul acestuia, ulterior fiind evacuat în exterior prin grila de evacuare a aerului cald interior 17, amplasată pe capacul exterior 14.

În cazul funcţionării concomitente a ambelor ventilatoare, exterior 5 şi cel interior 8, fluxurile de aer, care circulă în direcţii opuse, trec de-a lungul pereţilor schimbătorului 6, şi în acest mod, aerul interior transmite energia sa termică, încălzind (răcind) pereţii schimbătorului 6. La trecerea aerului exterior de-a lungul pereţilor schimbătorului 6, sub influenţa temperaturii suprafeţei, acesta se încălzeşte (răceşte) şi ajunge în încăpere.

Când aerul de alimentare şi cel de evacuare cu temperaturi diferite trec de-a lungul schimbătorului 6, între aceste fluxuri are loc un schimb de căldură (recuperare).

Conform invenţiei propuse, cilindrul 3 al sistemului, împreună cu cilindrul 4, se instalează în orificiul pentru montarea sistemului 18 cu deschiderea capacelor 10 şi 14 peste planurile suprafeţelor 1 şi 2 ale peretelui încăperii astfel, încât cilindrul interior 4 cu schimbătorul 6, ventilatoarele 5 şi 8, difuzorul 13, elementul de încălzire 7, despărţitura de 9, fixate în sistem, să asigure ventilarea şi schimbul de căldură în conductele de aer şi recuperarea fluxurilor de alimentare şi evacuare.

Orificiul de evacuare a condensului 15, prevăzut în afara clădirii, serveşte ca mijloc de prevenire a umezirii pereţilor şi previne răspândirea microflorei dăunătoare în orificiul 18.

Fanta 12 serveşte pentru aspiraţia eficientă a aerului cald interior.

Despărţitura 9, fixată în cilindrul interior 4, asigură separarea fluxurilor atunci, când aerul cald şi cel rece nu se amestecă în sistem.

Sistemul, în cazul, în care ventilatoarele 5 şi 8 sunt oprite, serveşte drept mijloc primar de ventilaţie a încăperii. În acest caz ventilaţia se efectuează prin cilindrii 3 şi 4, conform legilor obişnuite ale fizicii.

Prezentul sistem este în mod evident simplificat, ceea ce-i asigură o utilizare fiabilă şi îndelungată. Fabricarea industrială a sistemului fiind prevăzută pentru trimestrul al 3-lea al anului 2020.

1. UA 101552 U 2015.09.25

2. UA 27057 U 2007.10.10

Claims (3)

1. Sistem de ventilaţie cu recuperarea căldurii, care conţine un recuperator cu conducte de aer, un ventilator şi un schimbător de căldură, unite între ele şi montate în peretele încăperii, între suprafeţele exterioară şi interioară ale acestuia, caracterizat prin aceea că între suprafeţele exterioară (1) şi interioară (2) ale peretelui încăperii, în orificiul pentru montarea sistemului (18), sunt instalaţi doi cilindri concentrici cu flux direct, exterior (3) şi interior (4), între care, pe suprafaţa exterioară a cilindrului interior (4), este fixat schimbătorul de căldură ondulat (6) cu secţiunea în formă de Ω, iar pe suprafaţa interioară a cilindrului interior (4), suplimentar, în sens opus, sunt instalate ventilatoare exterior (5) şi interior (8); orificiile sistemului sunt dotate cu capace exterior (14) şi interior (10) corespunzătoare, totodată capacul interior (10) este dotat cu o grilă de alimentare cu aer curat (11), şi respectiv, cu o fantă de evacuare a aerului interior (12) cu un difuzor de aer (13), iar capacul exterior (14) este dotat suplimentar cu un orificiu de evacuare a condensului (15), dispus în afara planului suprafeţei exterioare (1) a peretelui, o grilă de aspiraţie a aerului exterior (16), şi o grilă de evacuare a aerului cald interior (17) corespunzătoare.

2. Sistem, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că între schimbătorul de căldură ondulat (6) şi peretele exterior al cilindrului interior (4) este instalat suplimentar un element de încălzire (7).

3. Sistem, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că în cilindrul interior (4) este fixată suplimentar o despărţitură (9).