RU2293255C1

RU2293255C1 - System for air heating and ventilation

Info

Publication number: RU2293255C1
Application number: RU2006112237/06A
Authority: RU
Inventors: Константин Дмитриевич Суворкин (RU); Константин Дмитриевич Суворкин
Original assignee: Константин Дмитриевич Суворкин
Priority date: 2006-04-13
Filing date: 2006-04-13
Publication date: 2007-02-10

Abstract

FIELD: air conditioning or ventilation.

SUBSTANCE: system comprises heating stove with chimney made of a "pipe-inside-pipe" heat exchanger. The supplying air is heated by removable flue gases thus cooling them. The exhaust ventilation is performed by means of the stove and chimney, and supplying and discharging fans are chosen so that to provide excess pressure inside the room during their joint operation.

EFFECT: enhanced efficiency.

2 dwg

Description

Изобретение относится к системам воздушного отопления и вентиляции зданий. Наиболее перспективно применение предлагаемой системы для отопления и вентиляции небольших домов, коттеджей при использовании печей любого типа, преимущественно непрерывного или длительного горения.The invention relates to systems for air heating and ventilation of buildings. The most promising application of the proposed system for heating and ventilation of small houses, cottages when using stoves of any type, mainly continuous or long burning.

Известны системы воздушного отопления и вентиляции, где приточный воздух нагревается в теплообменниках и поступает в здание (Кострюков В.А. Отопление и вентиляция. Ч.2, 1965, с.300-302).Air heating and ventilation systems are known, where the supply air is heated in heat exchangers and enters the building (V. Kostryukov, Heating and ventilation. Part 2, 1965, p. 300-302).

Недостатком этих систем является низкий к.п.д., обусловленный большим объемом и высокой температурой удаляемых топочных газов и, как следствие, большими потерями тепловой энергии.The disadvantage of these systems is the low efficiency due to the large volume and high temperature of the removed flue gases and, as a consequence, large losses of thermal energy.

Наиболее близким техническим решением, выбранным за прототип, является система воздушного отопления помещений, содержащая приточный и вытяжной воздуховоды, выполненные в виде теплообменника типа "труба в трубе", внутренняя полость которого является приточным, а внешняя - вытяжным воздуховодом. (А.с. СССР №1288456, кл. F 24 F 7/00, 1987).The closest technical solution selected for the prototype is an air heating system containing a supply and exhaust ducts made in the form of a tube-in-pipe heat exchanger, the internal cavity of which is a supply and the external cavity is an exhaust duct. (A.S. USSR No. 1288456, class F 24 F 7/00, 1987).

Эта система использует тепло удаляемого воздуха, но не использует тепло удаляемых топочных газов, содержащих большее количество теплоты, чем удаляемый теплый воздух и вследствие этого также имеет низкий к.п.д.This system uses the heat of the removed air, but does not use the heat of the removed flue gases containing more heat than the removed warm air and therefore also has a low efficiency.

Технической задачей данного изобретения является создание системы воздушного отопления зданий с к.п.д., превышающим к.п.д. существующих систем отопления, одновременно осуществляющей и вентиляцию.The technical task of this invention is the creation of an air heating system of buildings with an efficiency exceeding the efficiency existing heating systems, while also providing ventilation.

Решение указанной задачи достигается тем, что система автономного воздушного отопления и приточно-вытяжной вентиляции состоит из нагревательной печи с дымовой трубой, вытяжного и приточного вентиляторов, теплообменника, осуществляющего теплообмен между удаляемыми топочными газами и приточным воздухом, вытяжная вентиляция осуществляется через печь и дымовую трубу, дымовая труба выполнена в виде теплообменника типа "труба в трубе", а приточный и вытяжной вентиляторы подобраны таким образом, чтобы при совместной работе обеспечивать избыточное давление внутри здания.The solution to this problem is achieved by the fact that the system of autonomous air heating and supply and exhaust ventilation consists of a heating furnace with a chimney, exhaust and supply fans, a heat exchanger that exchanges heat between the removed flue gases and supply air, exhaust ventilation is carried out through the furnace and the chimney, the chimney is made in the form of a pipe-in-pipe heat exchanger, and the supply and exhaust fans are selected in such a way as to ensure Pressure inside the building.

Сущность изобретения поясняется схемой, приведенной на фиг.1. Система состоит из печи (1), работающей на любом из известных типов топлива. Корпус печи или его часть может быть закрыт теплоизоляцией (2). Дымовая труба (3) круглого или прямоугольного сечения выполнена в виде теплообменника типа "труба в трубе" и состоит из внутренней трубы (4) и наружной трубы(5). Наружная труба (5) может быть закрыта теплоизоляцией (6). Вентилятор (8) обеспечивает разрежение в пространстве между внутренней и наружной трубами дымовой трубы (3) и поступление наружного воздуха в отверстия забора воздуха (9). Вытяжной вентилятор (7) осуществляет вытяжку воздуха из помещения и поступление воздуха в топку печи (1), необходимого для сгорания топлива. На внутренней поверхности внутренней трубы (4) выполнен сборник конденсата (10) с выводом конденсата наружу в емкость (11). Выходное отверстие трубы (4) может быть закрыто клапаном или заслонкой 12 (см. фиг.2а, б), автоматически открывающимися при появлении избыточного давления в трубе (4) и закрывающимися при его исчезновении.The invention is illustrated by the circuit shown in figure 1. The system consists of a furnace (1) operating on any of the known types of fuel. The furnace body or part thereof can be closed by thermal insulation (2). The smoke pipe (3) of circular or rectangular cross section is made in the form of a pipe-in-pipe type heat exchanger and consists of an internal pipe (4) and an external pipe (5). The outer pipe (5) can be covered by thermal insulation (6). The fan (8) provides a vacuum in the space between the inner and outer chimney pipes (3) and the intake of external air into the air intake openings (9). An exhaust fan (7) extracts air from the room and air flows into the furnace of the furnace (1), necessary for the combustion of fuel. On the inner surface of the inner pipe (4), a condensate collector (10) is made with the condensate outlet to the outside of the tank (11). The outlet of the pipe (4) can be closed by a valve or a shutter 12 (see figa, b), which automatically open when excessive pressure appears in the pipe (4) and close when it disappears.

Система работает следующим образом.The system operates as follows.

Дымовые газы из топки печи (1) поступают во внутреннюю трубу (4) дымовой трубы (3) и выходят наружу. Тяга в дымовой трубе обеспечивается вентилятором (7), избыточным давлением воздуха в здании, создаваемого вентилятором (8), и подпором горячего воздуха в трубе (4). Приточный воздух поступает в отверстия (9), нагревается, проходя в пространстве между внутренней (4) и наружной (5) трубами дымовой трубы (3), и выбрасывается вентилятором (8) в нижнюю часть здания или в воздушные каналы системы распределения. Стекающий по внутренней поверхности трубы (4) конденсат собирается кольцом 10 и через трубочку выводится в емкость (11). При несанкционированном отключении приточного вентилятора (8) автоматически прекращается горение печи (1) за счет прекращения подачи топлива и (или) прекращения поступления воздуха в топку.Flue gases from the furnace of the furnace (1) enter the inner pipe (4) of the chimney (3) and exit. The draft in the chimney is provided by the fan (7), the excess air pressure in the building created by the fan (8), and the hot air in the pipe (4). Supply air enters the openings (9), heats up, passing in the space between the inner (4) and outer (5) chimney pipes (3), and is emitted by the fan (8) into the lower part of the building or into the air channels of the distribution system. Condensate flowing down the inner surface of the pipe (4) is collected by the ring 10 and is discharged through the tube into the container (11). In case of unauthorized shutdown of the supply fan (8), the combustion of the furnace (1) automatically stops due to the cessation of fuel supply and (or) the cessation of air supply to the furnace.

В случае использования в качестве топлива газа или применения газогенераторной печи система сбора конденсата может отсутствовать.If gas is used as fuel or a gas generator is used, there may be no condensate collection system.

Приточный (8) и вытяжной (9) вентиляторы могут быть расположены снаружи здания. В этом случае приточный вентилятор нагнетает воздух в пространство между внутренней и наружной трубами дымовой трубы (3), а вытяжной вентилятор отсасывает дымовые газы из трубы (4). Вытяжной вентилятор (9) может отсутствовать, а тяга создается только за счет избыточного давления внутри здания, создаваемого приточным вентилятором (8) и столбом горячего воздуха в трубе (4).Supply (8) and exhaust (9) fans can be located outside the building. In this case, the supply fan pumps air into the space between the inner and outer chimney pipes (3), and the exhaust fan sucks the flue gases from the chimney (4). An exhaust fan (9) may be absent, and the draft is created only due to excess pressure inside the building created by the supply fan (8) and a column of hot air in the pipe (4).

Наружная поверхность внутренней трубы может быть выполнена оребренной, на нее может быть приварена спираль типа "спирали Архимеда" или завихряющие поток воздуха лопасти для лучшего теплообмена между выходящими топочными газами и приточным воздухом.The outer surface of the inner pipe can be finned, a spiral of the "Archimedes spiral" type or blades swirling the air flow can be welded on it for better heat exchange between the outgoing flue gases and the supply air.

Высокий к.п.д. печи обеспечивается тем, что дымовые газы выходят охлажденными, отдав тепло приточному воздуху через трубу-теплообменник, а удаляемый воздух не просто выбрасывается наружу, а поступает в топку печи.High efficiency the furnace is ensured by the fact that the flue gases exit cooled by transferring heat to the supply air through a heat exchanger pipe, and the exhaust air is not just thrown out, but enters the furnace of the furnace.

Данная система позволяет полностью исключить сквозняки холодного воздуха через щели и окна, т.к. внутри здания обеспечивается избыточное давление. Это позволяет снизить теплопотери и повысить эффективность отопления.This system allows you to completely eliminate drafts of cold air through slots and windows, because overpressure is provided inside the building. This allows you to reduce heat loss and increase heating efficiency.

К достоинствам данной системы можно отнести также малую тепловую инерционность, т.е. поступление горячего воздуха обеспечивается через несколько минут после начала работы печи.The advantages of this system include also low thermal inertia, i.e. the intake of hot air is provided a few minutes after the start of operation of the furnace.

Claims

System of autonomous air heating and supply and exhaust ventilation, consisting of a heating furnace with a chimney, exhaust and supply fans, a heat exchanger that exchanges heat between the removed flue gases and supply air, characterized in that the exhaust ventilation is carried out through the furnace and the chimney, chimney It is made in the form of a heat exchanger, and the supply and exhaust fans are selected in such a way as to ensure excessive pressure inside the building when working together.