RU203574U1

RU203574U1 - Heat recovery device for industrial air conditioners for operation at low ambient temperatures

Info

Publication number: RU203574U1
Application number: RU2020110123U
Authority: RU
Inventors: Сергей Николаевич Соломатин; Константин Александрович Соснов; Леонид Владимирович Медведев; Вадим Владимирович Савченко
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "НТЦ Евровент"
Priority date: 2020-03-10
Filing date: 2020-03-10
Publication date: 2021-04-12

Abstract

Полезная модель относится к устройствам рекуперации энергии в установках техники кондиционирования и вентиляции. Задача полезной модели заключается в повышении эффективности работы пластинчатого рекуператора тепла в условиях низких температур приточного воздуха. Поставленная задача решается за счет повышения автоматизации устройства с одновременным созданием требуемых параметров воздуха на входе в рекуператор, обеспечивающих уменьшение вероятности возникновения конденсата влаги в рекуператоре путем подмеса воздуха с более низкой влажностью и, тем самым, уменьшением температуры, при которой происходит процесс конденсации влаги. Предложено устройство рекуперации тепла промышленных кондиционеров, состоящее из пластинчатого рекуператора 3, приточного вентилятора 4, вытяжного вентилятора 5 и датчиков 7-14 давления и влажности воздуха. Часть приточного потока воздуха под действием перепада давления, создаваемого приточным 4 и вытяжным 5 вентилятором, поступает в поток вытяжного воздуха перед рекуператором 3 через управляемую заслонку 6, обеспечивая путем смешения потоков температуру и влажность воздуха перед рекуператором, исключающие образование конденсата в вытяжном потоке воздуха на выходе из рекуператора. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.The utility model relates to energy recovery devices in air conditioning and ventilation technology installations. The task of the utility model is to improve the efficiency of the plate heat recuperator in conditions of low supply air temperatures. The problem is solved by increasing the automation of the device while simultaneously creating the required air parameters at the inlet to the recuperator, which reduce the likelihood of moisture condensation in the recuperator by mixing air with lower humidity and, thereby, decreasing the temperature at which moisture condensation occurs. A device for heat recovery of industrial air conditioners is proposed, consisting of a plate recuperator 3, a supply fan 4, an exhaust fan 5 and sensors 7-14 of pressure and humidity. Part of the supply air flow under the influence of the pressure difference created by the supply 4 and exhaust 5 fans enters the extract air flow in front of the recuperator 3 through the controlled damper 6, providing by mixing the flows the temperature and humidity of the air in front of the recuperator, excluding the formation of condensate in the exhaust air flow at the outlet from the recuperator. 1 wp f-ly, 1 dwg.

Description

Полезная модель относится к устройствам рекуперации энергии в установках техники кондиционирования и вентиляции. Известны различные системы для рекуперации тепла, в том числе, использующие пластинчатые рекуператоры. Одним из недостатков таких систем является низкая эффективность рекуперации тепла при низких температурах приточного воздуха. При температурах ниже минус 15°C в пластинчатом рекуператоре образуется конденсат, который замерзает и, тем самым, уменьшает эффективность работы рекуператора. При этом в рекуператорах такого типа предусмотрен режим «оттаивания/разморозки», при котором поступающий снаружи холодный воздух частично или полностью идет в обход рекуператора. В результате эффективность таких систем рекуперации тепла значительно снижается. Существуют рекуператоры с промежуточным теплоносителем лишенные указанного недостатка. Например, патент РФ №2168116, опубл. 27.06.99 г., RU, МПК F24F 3/147, 12/00 Устройство для системы кондиционирования воздуха, содержащее средство регенерации тепла и средство подвода дополнительного нагрева и охлаждения, в котором, по меньшей мере, одно нагревательное или охлаждающее устройство, установленное в потоке поступающего воздуха, сторона жидкости которого соединена с нагревательным или охлаждающим устройством. Недостатком известного устройства является высокое энергопотребление на подогрев и доохлаждение воздуха.The utility model relates to energy recovery devices in air conditioning and ventilation technology installations. Various systems for heat recovery are known, including those using plate recuperators. One of the disadvantages of such systems is the low efficiency of heat recovery at low supply air temperatures. At temperatures below minus 15 ° C, condensation forms in the plate recuperator, which freezes and, thereby, reduces the efficiency of the recuperator. At the same time, in recuperators of this type, a "defrost / defrost" mode is provided, in which the cold air entering from the outside partially or completely bypasses the recuperator. As a result, the efficiency of such heat recovery systems is significantly reduced. There are recuperators with an intermediate heat carrier that do not have this disadvantage. For example, RF patent No. 2168116, publ. 06/27/99, RU, IPC F24F 3/147, 12/00 A device for an air conditioning system containing a heat recovery means and a means for supplying additional heating and cooling, in which at least one heating or cooling device installed in the flow of incoming air, the liquid side of which is connected to a heating or cooling device. The disadvantage of the known device is the high energy consumption for heating and additional cooling of air.

Задача полезной модели заключается в повышении эффективности работы пластинчатого рекуператора тепла в условиях низких температур приточного воздуха.The task of the utility model is to improve the efficiency of the plate heat recuperator in conditions of low supply air temperatures.

Поставленная задача решается за счет повышения автоматизации устройства с одновременным созданием требуемых параметров воздуха на входе в рекуператор, обеспечивающих уменьшение вероятности возникновения конденсата влаги в рекуператоре путем подмеса воздуха с более низкой влажностью и, тем самым, уменьшением температуры, при которой происходит процесс конденсации влаги. The problem is solved by increasing the automation of the device while simultaneously creating the required air parameters at the inlet to the recuperator, which reduce the likelihood of moisture condensation in the recuperator by mixing air with lower humidity and, thereby, reducing the temperature at which moisture condensation occurs.

Согласно полезной модели предложено устройство рекуперации тепла промышленных кондиционеров, состоящее из пластинчатого рекуператора, приточного вентилятора, вытяжного вентилятора и датчиков параметров воздуха. В предложенном устройстве часть приточного потока воздуха под действием перепада давления, создаваемого приточным и вытяжным вентилятором, поступает в поток вытяжного воздуха перед рекуператором, через управляемую заслонку, обеспечивая путем смешения потоков температуру и влажность воздуха перед рекуператором, исключающее образование конденсата в вытяжном потоке воздуха на выходе из рекуператора.According to the utility model, a heat recovery device for industrial air conditioners is proposed, consisting of a plate recuperator, a supply fan, an exhaust fan and air parameters sensors. In the proposed device, a part of the supply air flow under the influence of the pressure difference created by the supply and exhaust fans enters the extract air flow in front of the recuperator, through a controlled damper, providing by mixing the flows the temperature and humidity of the air in front of the recuperator, excluding the formation of condensate in the exhaust air flow at the outlet from the recuperator.

В одном из вариантов устройства рекуперации тепла, управление заслонкой, обеспечивающей смешение потоков, осуществляется по алгоритму реализующий последовательно следующие условия, а именно температура на выходе из рекуператора выше точки росы и температура воздуха на входе в рекуператор максимально возможная при заданных параметрах воздуха.In one of the variants of the heat recovery device, the control of the damper that ensures the mixing of flows is carried out according to an algorithm that sequentially implements the following conditions, namely, the temperature at the outlet from the recuperator is above the dew point and the air temperature at the inlet to the recuperator is the maximum possible for the given air parameters.

Пример исполнение устройства представлен на фиг. 1.An exemplary embodiment of the device is shown in Fig. one.

Устройство состоит из магистрали приточного воздуха 1, магистрали вытяжного воздуха 2, пластинчатого рекуператора 3, приточного и вытяжного вентилятора 4, 5 соответственно, заслонка для смешения потоков с электроприводом 6, датчиков давления и влажности 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14. Перечисленные датчики и заслонка 6 связаны с блоком управления 15.The device consists of a supply air line 1, an exhaust air line 2, a plate recuperator 3, a supply and exhaust fan 4, 5, respectively, a damper for mixing flows with an electric drive 6, pressure and humidity sensors 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14. The listed sensors and damper 6 are connected to the control unit 15.

Устройство работает следующим образом. При снижении температуры окружающей среды ниже 15°С определяемое датчиком температуры 8 подается сигнал на открытие заслонки 6 на определенную величину. Под действием избыточного давления, создаваемого вентилятором 4, воздух из магистрали 1 начинает поступать в магитраль 2. Обеспечению перетока воздуха из магистрали 2 в магистраль 1 также способствует создаваемое разряжение вентилятором 5. Величина открытия заслонки 6 определяется таким образом, чтобы обеспечить после смешения воздуха в магистрали 2 параметры воздуха, определяемые датчиками 9, 10 на входе в рекуператор 3, исключающие возможность конденсации влаги в рекуператоре. Конкретные параметры воздуха и наличие конденсата определяются датчиками 11 и 12. Значение величины открытия заслонки 6 определяется на основе алгоритма реализуемого блоком управления 14 путем опроса всех датчиков температуры и влажности (датчики 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14) и обеспечивающего выполнение последовательно следующих условий параметров воздуха в вытяжной магистрали 2:The device works as follows. When the ambient temperature drops below 15 ° C, determined by the temperature sensor 8, a signal is sent to open the damper 6 by a certain amount. Under the influence of the excess pressure created by the fan 4, air from the main line 1 begins to flow into the main line 2. The vacuum created by the fan 5 also contributes to the provision of air flow from the main line 2 to the main line 1. The opening value of the damper 6 is determined in such a way as to ensure that after mixing the air in the main 2 air parameters determined by sensors 9, 10 at the inlet to the recuperator 3, excluding the possibility of moisture condensation in the recuperator. The specific air parameters and the presence of condensate are determined by sensors 11 and 12. The value of the opening of the damper 6 is determined based on the algorithm implemented by the control unit 14 by polling all temperature and humidity sensors (sensors 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14) and ensuring that the following conditions are consistently met in the air parameters in the exhaust line 2:

температура на выходе из рекуператора выше точки росы при определенных датчиками 11 и 12 параметрах воздуха;the temperature at the outlet of the recuperator is higher than the dew point at the air parameters determined by sensors 11 and 12;

температура воздуха на входе в рекуператор 3 максимально возможная.the maximum possible air temperature at the inlet to the recuperator 3.

Таким образом, решается задача полезной модели.Thus, the task of the utility model is solved.

Опытная установка изготовлена и испытана на производственной площадке ООО «НТЦ Евровент». Испытания дали положительные результаты.The pilot plant was manufactured and tested at the production site of STC Eurovent LLC. The tests gave positive results.

Claims

1. A device for heat recovery of industrial air conditioners, consisting of a plate recuperator, a supply fan, an exhaust fan and air parameters sensors, characterized in that a part of the supply air flow under the influence of the pressure difference created by the supply and exhaust fans enters the extract air flow in front of the recuperator, through a controlled damper, providing by mixing flows the temperature and humidity of the air in front of the recuperator, excluding the formation of condensation in the exhaust air flow at the outlet of the recuperator.

2. The device for heat recovery of industrial air conditioners according to claim 1, characterized in that the control of the damper providing mixing of flows is carried out according to an algorithm that sequentially implements the following conditions, namely, the temperature at the outlet from the recuperator is above the dew point and the air temperature at the inlet to the recuperator is maximum possible at the given air parameters.