RU2319078C2 - System of air conditioning for spaces - Google Patents
System of air conditioning for spaces Download PDFInfo
- Publication number
- RU2319078C2 RU2319078C2 RU2003132884/06A RU2003132884A RU2319078C2 RU 2319078 C2 RU2319078 C2 RU 2319078C2 RU 2003132884/06 A RU2003132884/06 A RU 2003132884/06A RU 2003132884 A RU2003132884 A RU 2003132884A RU 2319078 C2 RU2319078 C2 RU 2319078C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cooling
- air conditioning
- heating
- cooling module
- inlet
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
- F24F5/0096—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater combined with domestic apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
- F24F3/06—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the arrangements for the supply of heat-exchange fluid for the subsequent treatment of primary air in the room units
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
- F24F5/0003—Exclusively-fluid systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
- Catching Or Destruction (AREA)
- Central Air Conditioning (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к системе кондиционирования воздуха для помещений.The present invention relates to an indoor air conditioning system.
В оздоровительных целях воздух в помещении должен иметь определенные характеристики, например влажность от 50% до 60%. В этих условиях организм человека может регулировать свою температуру с помощью своих механизмов аккумулирования и рассеяния тепла.For recreational purposes, indoor air should have certain characteristics, for example, humidity from 50% to 60%. Under these conditions, the human body can regulate its temperature using its mechanisms of accumulation and heat dissipation.
Для соблюдения этих условий в помещении, т.е. для обеспечения благоприятной среды, ощущения тепла зимой и прохлады летом, необходимы две отдельные автономные гидравлические схемы для отопления и охлаждения, в первой из которых циркулирует горячая вода, и во второй - холодная вода.To comply with these conditions indoors, i.e. To provide a favorable environment, a feeling of warmth in winter and coolness in summer, two separate autonomous hydraulic circuits are needed for heating and cooling, in the first of which hot water circulates, and in the second - cold water.
Для отопления и охлаждения помещения поэтому необходимо иметь котел и установку охлаждения, которые имеют свое автономное электро- и водоснабжение, и свои автономные системы управления.For heating and cooling the premises, it is therefore necessary to have a boiler and a cooling installation, which have their own autonomous electric and water supply, and their autonomous control systems.
Зимой в доме должны отапливаться все его помещения, в то время как летом следует охлаждать только некоторые помещения, т.е. помещения, которые используются более часто, при этом не охлаждая, например ванную комнату и кухню. Для этого требуются довольно различные рабочие характеристики обеих систем в отношении производительности, расхода в трубопроводах, перепада давлений водоснабжения и др.In winter, all its premises should be heated in the house, while in summer only certain rooms should be cooled, i.e. rooms that are used more often, without cooling, such as a bathroom and kitchen. This requires quite different performance characteristics of both systems in terms of performance, flow rate in pipelines, differential pressure of water supply, etc.
Для устранения этого недостатка разработаны системы, которые могут обеспечивать нагрев и/или охлаждение с использованием одной и той же гидравлической схемы. Разумеется, этот тип систем связан с установкой охлаждения, которая работает летом, для обеспечения циркуляции в общей гидравлической схеме, при этом холодная вода обходит котел; и зимой горячая вода не поступает в установку охлаждения, чтобы циркулировать в указанной гидравлической схеме.To eliminate this drawback, systems have been developed that can provide heating and / or cooling using the same hydraulic circuit. Of course, this type of system is associated with a cooling unit, which operates in the summer, to ensure circulation in the general hydraulic circuit, while cold water bypasses the boiler; and in winter, hot water does not enter the cooling unit to circulate in the specified hydraulic circuit.
Например, патенты США №№2121625, 2984460, 3425485, 3906742, 4798240 и патент Германии №2140018 описывают установки центрального отопления и охлаждения, в состав которых входит несколько теплообменников, каждый из которых выполнен в помещении разных домов. В частности, указанные теплообменники подключены к единому котлу и к единому охлаждающему устройству.For example, US patents Nos. 2121625, 2984460, 3425485, 3906742, 4798240 and German patent No. 2140018 describe a central heating and cooling installation, which includes several heat exchangers, each of which is made in the premises of different houses. In particular, these heat exchangers are connected to a single boiler and to a single cooling device.
В последние годы изготовители систем отопления и охлаждения для многоквартирных домов или небольших отдельных домов внедрили единые или моноблочные системы, в которых единая система совмещает функции охладителя и котла в одной установке, оснащенной теплообменниками.In recent years, manufacturers of heating and cooling systems for apartment buildings or small individual houses have introduced single or monoblock systems in which a single system combines the functions of a cooler and a boiler in a single unit equipped with heat exchangers.
Недостаток систем этого типа заключается в значительной тепловой инерции, которая может возникать в системе кондиционирования воздуха.The disadvantage of this type of system is the significant thermal inertia that can occur in an air conditioning system.
Изготовители для устранения указанного недостатка предлагали использовать систему, содержащую котел для циркуляции нагревающей воды по теплообменникам, установленным в помещениях, отапливаемых гидравлической схемой, причем модуль охлаждения связан с указанным котлом, и инерционную емкость (также называемую «емкостью хранения»).To eliminate this drawback, manufacturers proposed using a system containing a boiler for circulating heating water through heat exchangers installed in rooms heated by a hydraulic circuit, the cooling module being connected to the specified boiler, and an inertial tank (also called a "storage tank").
Эта инерционная емкость (действует) служит запасом охлажденной воды, что позволяет повысить производительность системы и продлить срок службы установок охлаждения за счет уменьшения числа их пусков.This inertial capacity (acts) serves as a supply of chilled water, which allows to increase the system performance and extend the life of cooling units by reducing the number of starts.
Таким образом, применение емкости хранения позволяет повысить гибкость за счет возможности работы также при температурах, несколько отличающихся от расчетной, и прежде всего обеспечивает значительную эксплуатационную экономию благодаря возможности использования менее мощных установок.Thus, the use of storage capacity allows you to increase flexibility due to the ability to work also at temperatures slightly different from the calculated one, and above all provides significant operational savings due to the possibility of using less powerful plants.
Поэтому в случаях, когда в системах кондиционирования воздуха имеется проблема низкотемпературной инерции, достаточно установить инерционную емкость между группой охлаждения и системой. Этот тип емкости поэтому позволит увеличить содержание воды во всей системе, обеспечивая удлинение интервала между остановкой компрессора и последующим пуском, в результате чего уменьшится число пусков и повысится срок службы и улучшатся рабочие показатели компрессора.Therefore, in cases where there is a problem of low-temperature inertia in air conditioning systems, it is sufficient to establish an inertial capacitance between the cooling group and the system. This type of capacity therefore will increase the water content in the entire system, providing an extension of the interval between compressor shutdown and subsequent start-up, which will reduce the number of starts and increase the service life and improve compressor performance.
Но поскольку моноблочная установка громоздка и дает повышенный уровень шума, ее почти всегда приходится устанавливать вне кондиционируемого здания, и поэтому летом отводимое тепло не рассеивается в самом помещении.But since a monoblock installation is cumbersome and gives an increased noise level, it almost always has to be installed outside an air-conditioned building, and therefore in the summer the heat removed does not dissipate in the room itself.
Но при этом зимой, чтобы исключить замерзание воды в емкости хранения, нужно применять особые средства, чтобы исключить повреждение системы из-за увеличения объема воды.But at the same time, in winter, in order to prevent freezing of water in the storage tank, special means must be used to eliminate damage to the system due to an increase in water volume.
Одно из наиболее распространенных решений предусматривает оснащение емкости хранения впускным/выпускным водяным клапаном, т.е. клапаном для полного сброса воды перед зимой, и клапаном для наполнения емкости перед летом.В результате необходимо проводить длительные операции полного заполнения/дренирования емкости, чтобы исключить повреждение системы. Но указанное решение не защищает систему отопления и охлаждения, если пользователь забудет выполнить эти операции.One of the most common solutions involves equipping the storage tank with an inlet / outlet water valve, i.e. a valve to completely discharge water before winter, and a valve to fill the tank before summer. As a result, it is necessary to carry out lengthy operations of full filling / drainage of the tank in order to prevent damage to the system. But this solution does not protect the heating and cooling system if the user forgets to perform these operations.
Еще один способ исключить замерзание воды в инерционной емкости заключается в применении электрических нагревателей, которые обеспечивают жидкое состояние воды в емкости, тем самым гарантируя исключение повреждения системы отопления и охлаждения из-за небрежности пользователя или из-за очень холодной зимы.Another way to prevent freezing of water in an inertial tank is to use electric heaters that ensure the liquid state of the water in the tank, thereby guaranteeing the elimination of damage to the heating and cooling system due to carelessness of the user or due to a very cold winter.
Электрическими нагревателями являются, например, электрические сопротивления, которые для выполнения своих функций должны поглощать электрическую энергию и превращать ее в тепло. Очевидно, что это техническое решение приводит к тому, что часть преимуществ применения емкости хранения сводится на нет из-за рассеяния энергии, необходимой для запитывания указанных электрических сопротивлений. Рассеяние электрической энергии увеличивается с увеличением объема емкости и с понижением температуры зимой.Electric heaters are, for example, electrical resistances, which in order to perform their functions must absorb electrical energy and turn it into heat. Obviously, this technical solution leads to the fact that part of the advantages of using storage capacities is nullified due to the dispersion of energy necessary to power these electrical resistances. The dissipation of electric energy increases with increasing capacity and with decreasing temperature in winter.
В свете известных технических решений техническая задача настоящего изобретения состоит в создании системы кондиционирования воздуха для внешнего использования, в которой преодолены недостатки известных технических решений.In the light of the known technical solutions, the technical problem of the present invention is to create an air conditioning system for external use, in which the disadvantages of the known technical solutions are overcome.
Еще одна техническая задача настоящего изобретения состоит в создании единой установки отопления и охлаждения, для которой требуется минимальное возможное техническое обслуживание со стороны пользователя. Техническим результатом настоящего изобретения стала возможность создания такой системы кондиционирования воздуха, которая более эффективна и поэтому более экологична, чем известные системы.Another technical objective of the present invention is to create a single installation of heating and cooling, which requires the lowest possible maintenance by the user. The technical result of the present invention has become the possibility of creating such an air conditioning system that is more efficient and therefore more environmentally friendly than known systems.
Помимо этого техническим результатом стала возможность выполнить устройство кондиционирования воздуха, для которой не требуется техническое обслуживание при смене сезонов.In addition, the technical result was the ability to perform an air conditioning device, which does not require maintenance when changing seasons.
Данные технические результаты достигаются за счет создания системы кондиционирования воздуха для помещений, содержащей связанный с системой отопления модуль охлаждения, совокупность вентиляторных конвекторов, действующих в качестве и нагревающих, и охлаждающих оконечных устройств, единую гидравлическую схему, подводящую текучую среду к указанной совокупности вентиляторных конвекторов; при этом указанный модуль охлаждения имеет первую впускную трубку и первую выпускную трубку; указанная система отопления имеет вторую впускную трубку и вторую выпускную трубку; указанная единая гидравлическая схема содержит впускную трубку и возвратную трубку; указанная система кондиционирования воздуха также содержит емкость хранения и циркуляционный насос; емкость хранения соединена, с одной стороны, с возвратной трубкой единой гидравлической схемы и, с другой стороны, с циркуляционным насосом; циркуляционный насос соединен с первой впускной трубкой, в которой согласно изобретению модуль охлаждения содержит трехходовой переключающий клапан, центральный выход которого соединен с впускной трубкой единой гидравлической схемы, вход соединен со второй выпускной трубкой системы отопления, и вход соединен с первой выпускной трубкой модуля охлаждения, возвратная трубка гидравлической схемы соединена со второй впускной трубкой и с первой впускной трубкой, в результате чего трехходовой переключающий клапан соединяет совокупность вентиляторных конвекторов как во время рабочего режима охлаждения, так и во время рабочего режима отопления.These technical results are achieved by creating an air conditioning system for rooms containing a cooling module connected to the heating system, a set of fan convectors acting as both heating and cooling terminal devices, a single hydraulic circuit supplying fluid to the specified set of fan convectors; wherein said cooling module has a first inlet pipe and a first exhaust pipe; said heating system has a second inlet pipe and a second exhaust pipe; said single hydraulic circuit comprises an inlet pipe and a return pipe; said air conditioning system also comprises a storage tank and a circulation pump; the storage tank is connected, on the one hand, with a return pipe of a single hydraulic circuit and, on the other hand, with a circulation pump; the circulation pump is connected to the first inlet pipe, in which according to the invention the cooling module comprises a three-way switching valve, the central outlet of which is connected to the inlet pipe of a single hydraulic circuit, the input is connected to the second exhaust pipe of the heating system, and the input is connected to the first exhaust pipe of the cooling module, the hydraulic circuit pipe is connected to the second inlet pipe and to the first inlet pipe, whereby a three-way switching valve connects the assembly to Fan convectors both during the operating mode of cooling and during the operating mode of heating.
Предпочтительно система кондиционирования воздуха для помещений также содержит блок управления, управляющий трехходовым переключающим клапаном, модулем охлаждения и вентиляторными конвекторами.Preferably, the indoor air conditioning system also comprises a control unit controlling a three-way switching valve, a cooling module, and fan convectors.
Предпочтительно модуль охлаждения содержит компрессор, конденсатор, элемент расслоения и испаритель, соединенные друг с другом соединительными трубками.Preferably, the cooling module comprises a compressor, a condenser, a delamination element and an evaporator connected to each other by connecting tubes.
Предпочтительно блок управления управляет работой компрессора, совокупности вентиляторных конвекторов, трехходового переключающего клапана, циркуляционного насоса и системы отопления.Preferably, the control unit controls the operation of the compressor, the combination of fan convectors, a three-way switching valve, a circulation pump and a heating system.
Предпочтительно система отопления является автономным котлом или централизованной установкой или районной системой отопления.Preferably, the heating system is an autonomous boiler or a centralized installation or a district heating system.
Характеристики и преимущества настоящего изобретения будут более понятны из приведенного далее подробного описания вариантов его осуществления, приведенных только в качестве неограничивающего примера, со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:The characteristics and advantages of the present invention will be better understood from the following detailed description of its embodiments, given only as a non-limiting example, with reference to the accompanying drawings, in which:
Фиг.1 - предпочтительный вариант выполнения системы кондиционирования воздуха согласно настоящему изобретению;Figure 1 is a preferred embodiment of an air conditioning system according to the present invention;
Фиг.2 - размещение компонентов, показанных на Фиг.1, в частности - размещение газового котла;Figure 2 - placement of the components shown in Figure 1, in particular - the placement of a gas boiler;
Фиг.3 - первая рабочая конфигурация для лета системы кондиционирования воздуха, изображаемой на Фиг.1;Figure 3 - the first working configuration for the summer of the air conditioning system depicted in Figure 1;
Фиг.4 - вторая рабочая конфигурация для зимы системы кондиционирования воздуха, изображаемой на Фиг.1.Figure 4 - the second working configuration for the winter of the air conditioning system depicted in Figure 1.
Фиг.1 схематически показывает вариант выполнения настоящего изобретения, состоящего из блока 1, в который входит контур 2 охлаждения, блок 3 управления и емкость 4 хранения, система 8 отопления, связанная с указанным блоком 1, и совокупность вентиляторных конвекторов F1, ..., Fn.Figure 1 schematically shows an embodiment of the present invention, consisting of a unit 1, which includes a
Блок 1 и его соответствующая система 8 отопления образуют моноблочную систему, в состав которой входят все компоненты для отопления/кондиционирования здания.Block 1 and its
Из схемы Фиг.1 следует, что контур 2 охлаждения связан посредством трубопровода А с трехходовым переключающим клапаном V1, при этом указанный клапан соединяет указанный контур 2 охлаждения с совокупностью вентиляторных конвекторов F1,..., Fn с помощью впускного трубопровода 5.From the diagram of FIG. 1, it follows that the
Указанный контур 2 охлаждения также подключен посредством соединительного трубопровода В к циркуляционному насосу Р1; при этом указанный циркуляционный насос Р1 забирает воду для ее циркуляции в системе 2 охлаждения из емкости 4 хранения с помощью соединительного трубопровода С.The
Указанная емкость 4 хранения в свою очередь соединена с совокупностью вентиляторных конвекторов F1,..., Fn посредством возвратного трубопровода 7.The
Из схемы на Фиг.1 также следует, что емкость 4 хранения совместно с указанной совокупностью вентиляторных конвекторов F1, ..., Fn соединена с системой 8 отопления - с помощью соединительного трубопровода D.From the diagram in FIG. 1 it also follows that the
Поэтому соединительный трубопровод D является продолжением возвратной трубки 7 вентиляторных конвекторов F1, ..., Fn.Therefore, the connecting pipe D is a continuation of the return tube 7 of the fan convectors F1, ..., Fn.
Управление контуром 2 охлаждения, вентиляторными конвекторами F1, ..., Fn и также системой 8 отопления осуществляет электронный блок 3 управления; при этом указанный блок 3 управления управляет всеми устройствами посредством электрических соединений 9 известными способами.The control of the
Более подробно: контур 2 охлаждения содержит компрессор 10, конденсатор 11, элемент 12 расслоения (или капилляр) и испаритель 13; при этом каждый из указанных компонентов соединен с другим соединительными трубопроводами Е.In more detail: the
Компрессор 10 является главным элементом контура 2 охлаждения, и его функция заключается в сжатии охлаждающей текучей среды, например - фреона или галогенированной текучей среды, и в том, чтобы путем нагрева создавать высокое давление этой среды.The compressor 10 is the main element of the
В настоящем изобретении используется, например, ротационный компрессор, основное преимущество которого по сравнению с обычными компрессорами заключается в отсутствии переменных перемещений, и поэтому - в отсутствии вибрации, в результате чего он работает тихо, и отсутствие вибрации служит комфорту пользователя.The present invention uses, for example, a rotary compressor, the main advantage of which is compared to conventional compressors in the absence of variable displacements, and therefore in the absence of vibration, as a result of which it operates quietly and the absence of vibration serves the comfort of the user.
После компрессора 10 подключен теплообменник 14, на котором в осевом направлении установлен вентилятор 15. Указанные теплообменники 14 являются теплообменниками оребренно-трубчатого типа, и состоят, например, из трубок из меди или нержавеющей стали. Ребра теплообменника (не показаны на Фиг.1) можно выполнить, например, из алюминия, меди, обработанных с учетом воздействия на них коррозионной среды.After the compressor 10, a heat exchanger 14 is connected, on which an axial fan 15 is mounted. Said heat exchangers 14 are fin-tube heat exchangers, and consist, for example, of copper or stainless steel tubes. The heat exchanger fins (not shown in FIG. 1) can be made, for example, of aluminum, copper, treated taking into account the impact of a corrosive medium on them.
На выходе теплообменников 14 охлаждающая текучая среда, являющаяся жидкостью, проходит через элемент 12 расслоения.At the outlet of the heat exchangers 14, the cooling fluid, which is a liquid, passes through the delamination element 12.
Элемент 12 расслоения (также известный под названием капилляра) обеспечивает, как известно, расширение текучей среды и также позволяет регулировать расход указанной текучей среды.The delamination element 12 (also known as capillary) provides, as you know, the expansion of the fluid and also allows you to adjust the flow rate of the specified fluid.
Указанный элемент 12 расслоения представляет собой, например, медную трубку длиной 1-2 метра, скрученную спиралью, и диаметром размером в несколько десятых миллиметра.The specified stratification element 12 is, for example, a copper tube 1-2 meters long, twisted by a spiral, and a diameter of several tenths of a millimeter.
Следует также отметить, что перед элементом 12 расслоения находится осушающий фильтр 12а, за которым следует глушитель 12b. Функция осушающего фильтра 12а заключается в удалении остатков воды из охлаждающей текучей среды, тем самым обеспечивая продление срока службы компрессора 10; и функция глушителя 12b, который может быть, например, поглощающим или резонансным глушителем, заключается в подавлении шумов контура охлаждения 2 в целом.It should also be noted that in front of the delamination element 12 there is a drying filter 12a, followed by a silencer 12b. The function of the drying filter 12a is to remove residual water from the cooling fluid, thereby providing an extension of the life of the compressor 10; and the function of the silencer 12b, which may be, for example, an absorbing or resonant silencer, is to suppress the noise of the
Прохождение охлаждающей текучей среды по трубке, образующей элемент 12 расслоения, приводит к снижению давления, с исключением теплообмена с наружной средой. При этом температура охлаждающей текучей среды достигает температуры испарения, гораздо ниже комнатной температуры.The passage of the cooling fluid through the tube forming the delamination element 12 leads to a decrease in pressure, with the exception of heat exchange with the external environment. In this case, the temperature of the cooling fluid reaches the evaporation temperature, much lower than room temperature.
Охлаждающая текучая среда проходит по испарителю 13, который выполнен в соответствии с хорошо известными техническими решениями выполнения теплообменников с использованием сварных-паянных пластин.The cooling fluid passes through the evaporator 13, which is made in accordance with well-known technical solutions for the implementation of heat exchangers using welded-soldered plates.
Испаритель 13 имеет ту же конструкцию, что и конденсатор 11, но его функция точно симметрична функции конденсатора; в испарителе охлаждающая жидкость меняет свое направление на противоположное, т.е. превращается из жидкости в пар, поглощая тепло из окружающей среды.The evaporator 13 has the same construction as the condenser 11, but its function is exactly symmetrical to that of the condenser; in the evaporator, the coolant reverses its direction, i.e. turns from liquid to steam, absorbing heat from the environment.
Поэтому охлаждающая текучая среда, перегретая под высоким давлением, выходит из компрессора в конденсатор, начинает отдавать тепло в более холодный воздух помещения, проходящий через него, т.е. первая температура снижается по причине отдачи тепла, пока не будет достигнуто состояние насыщенного пара, т.е. до постоянного давления Р и постоянной температуры Т. За этим этапом следует этап конденсации текучей среды, т.е. происходит изменение состояния из пара в насыщенную жидкость с помощью пластинчатого испарителя 13.Therefore, the cooling fluid, overheated under high pressure, exits the compressor to the condenser, begins to transfer heat to the colder room air passing through it, i.e. the first temperature decreases due to heat transfer until a saturated vapor state is reached, i.e. to a constant pressure P and constant temperature T. This step is followed by the stage of condensation of the fluid, i.e. there is a change of state from steam to saturated liquid using a plate evaporator 13.
Вкратце, работа контура 2 охлаждения предусматривает, что компрессор 10 сжимает охлаждающую текучую среду (здесь - газ) при низкой температуре и при низком давлении, например Т=+7оС и Р=5 бар, и поднимает температуру указанной текучей среды, всегда - газа, до более высокой температуры и давления, например Т=100оС и Р=16 бар.Briefly, the
Затем охлаждающая текучая среда поступает в конденсатор 14 по соединительному трубопроводу Е, выполненному также, например, из меди, и в конденсаторе сначала происходит охлаждение, например, до приблизительной температуры Т=40оС, и затем состояние изменяется с газообразного в жидкое с последующим нагреванием наружного воздуха.Then the cooling fluid enters the condenser 14 through the connecting pipe E, configured as, for example, of copper, and a capacitor, first is cooled, e.g., to the approximate temperature T = 40 ° C, and then the state is changed from gaseous to liquid, followed by heating outside air.
На этом этапе скрытая теплота конденсации отдается в более холодную внешнюю текучую среду, т.е. воздуху, в данном случае.At this stage, the latent heat of condensation is transferred to a colder external fluid, i.e. air, in this case.
После конденсатора 14 охлаждающая текучая среда, теперь - жидкая, но всегда под высоким давлением, поступает в элемент 12 расслоения, который, как указано выше, является капилляром, и при этом его давление снижается с высокого, например Р=16 бар, до низкого, например Р=5 бар, будучи при этом всегда жидкостью.After the condenser 14, the cooling fluid, now liquid, but always under high pressure, enters the delamination element 12, which, as indicated above, is a capillary, and at the same time its pressure decreases from high, for example, P = 16 bar, to low, for example, P = 5 bar, while always being a liquid.
Охлаждающая текучая среда, теперь - жидкость, при низком давлении и температуре, например Р=5 бар и Т=+7оС, выходит из конденсатора и поступает в испаритель 13 по соединительным трубопроводам.The cooling fluid, now - the liquid at low pressure and temperature, for instance P = 5 bar and T = + 7 ° C, exits the condenser and enters the evaporator 13 through connection pipes.
В испарителе 13 происходит испарение при низком давлении и низкой температуре, т.е. несколько ниже Р=5 бар и Т=+7оС, в результате чего охлаждающая текучая среда превращается из пара в жидкость, кипит и поглощает тепло. При этом текучая среда, контактирующая со стенками испарителя 13, охлаждается, т.е. охлаждает воздух помещения.In the evaporator 13, evaporation occurs at low pressure and low temperature, i.e. slightly lower than P = 5 bar and T = + 7 ° C, as a result of which the cooling fluid is converted from steam to liquid, boils and absorbs heat. In this case, the fluid in contact with the walls of the evaporator 13 is cooled, i.e. cools the air of the room.
Охлаждающая текучая среда должна полностью превратиться в газ в испарителе, и затем, пройдя по соединительным трубопроводам в противоположном направлении, поступить обратно в компрессор 10.The cooling fluid must completely turn into gas in the evaporator, and then, passing through the connecting pipes in the opposite direction, go back to the compressor 10.
Нужно отметить, что описываемый выше в статике и динамике контур охлаждения может также содержать другие устройства, чтобы работать в качестве теплового насоса.It should be noted that the cooling circuit described above in statics and dynamics may also contain other devices to operate as a heat pump.
В этом случае согласно хорошо известным решениям элемент 12 расслоения содержит капилляр для работы в холодном режиме действия, дополнительный капилляр для работы в качестве теплового насоса и односторонний перепускной клапан. Можно также предусмотреть четырехходовой клапан - для обращения цикла, и емкость хранения - для охлаждающей жидкости.In this case, according to well-known solutions, the delamination element 12 comprises a capillary for operation in a cold mode of operation, an additional capillary for operation as a heat pump, and a one-way bypass valve. A four-way valve can also be provided for cycle reversal and storage capacity for coolant.
Контур 2 охлаждения, как упомянуто выше, соединен с вентиляторными конвекторами F1, ..., Fn через трехходовой переключающий (или смешивающий) клапан V1 с помощью впускного трубопровода 5.The
Клапан V1 оборудован электродвигателем (на Фиг.1 не показан), и в соответствии с электрическими сигналами, поступающими от электронного блока 3 управления в указанный электродвигатель (который может быть, например, шаговым электродвигателем), указанный трехходовой клапан V1 может открываться/закрываться.The valve V1 is equipped with an electric motor (not shown in FIG. 1), and in accordance with the electrical signals from the electronic control unit 3 to the specified electric motor (which may be, for example, a stepper motor), the specified three-way valve V1 can open / close.
Это осуществляется за счет перемещения затвора (на Фиг.1 не показан), чтобы сужать трубопроводы текучей среды, с последующим распределением течений воды во впускных трубопроводах.This is accomplished by moving the shutter (not shown in FIG. 1) to narrow the fluid pipelines, followed by the distribution of water flows in the intake pipelines.
Поэтому клапан V1 обеспечивает текучее соединение через впускной трубопровод 5 с вентиляторными конвекторами F1, ..., Fn, действующими в качестве оконечных устройств нагрева/охлаждения, лучистая теплота которых будет подаваться в соответствии с настоящим изобретением с горячей водой зимой и с охлажденной водой летом.Therefore, the valve V1 provides a fluid connection through the inlet pipe 5 to the fan convectors F1, ..., Fn acting as heating / cooling termination devices, the radiant heat of which will be supplied in accordance with the present invention with hot water in winter and with chilled water in summer.
Эти вентиляторные конвекторы F1, ..., Fn создают принудительный поток воздуха своим вентилятором 16, и указанный поток действует на все помещение, создавая активную циркуляцию воздуха, исключая образование застойных участков и слоев, поддерживая комфортное и единообразное перемещение воздуха.These fan convectors F1, ..., Fn create a forced air flow with their fan 16, and this flow acts on the entire room, creating active air circulation, eliminating the formation of stagnant sections and layers, maintaining a comfortable and uniform air movement.
Каждый вентиляторный конвектор F1, ..., Fn имеет термостат (не показан на Фиг.1) для регулирования температуры и имеет вариатор скорости для вентиляторов 16 для выбора скорости регулирования температуры помещения.Each fan convector F1, ..., Fn has a thermostat (not shown in FIG. 1) for controlling the temperature and has a speed variator for fans 16 for selecting the speed for controlling the room temperature.
Таким образом, этот тип установки обеспечивает пользователю возможность управлять кондиционированием воздуха полностью автономно для каждого помещения, несмотря на то, что система является централизованной.Thus, this type of installation allows the user to control the air conditioning completely autonomously for each room, despite the fact that the system is centralized.
Трехходовой переключающий клапан V1, как упоминалось выше, также подключен к соединительной трубке D, действующей в качестве возвратной трубки системы 8 отопления.The three-way switching valve V1, as mentioned above, is also connected to the connecting pipe D, acting as a return pipe of the
Системой 8 отопления может быть, например, автономный газовый котел, или централизованная установка, или районная отопительная система (не показана на Фиг.1).The
Фиг.2 иллюстрирует компоновку газового котла, содержащего внутреннюю гидравлическую схему, в которую входит теплообменник 17, несколько горелок 18, снабжаемых по трубке 19, в которой установлен дроссельный клапан 20, циркуляционный насос 21, нагреватель воды 22 для местного снабжения горячей водой, поступающей в трубку 23 и из трубки 24 через вентиль 27, расширительная емкость 26, трехходовой клапан 27 и дроссельный клапан 28 для перепуска котла летом.Figure 2 illustrates the layout of a gas boiler containing an internal hydraulic circuit, which includes a
Котел 8 также имеет соединительный трубопровод D, действующий в качестве впускной трубки, и соединительный трубопровод Е, действующий в качестве возвратной трубки, для соединения с контуром 2 охлаждения.The
Трехходовым клапаном управляет преобразователь 29, установленный в выпускной трубке 24 нагревателя 22 воды. Преобразователь 29 автоматически переключает трехходовой клапан 27, чтобы осуществить сообщение горячей воды, выходящей из теплообменника 17, с нагревателем 22 воды, когда вентиль 25 открыт для подачи горячей воды для местного ее использования.The three-way valve is controlled by a
Обращаясь к Фиг.3 и 4, схематические изображающим первую и вторую рабочие конфигурации летом и зимой соответственно системы кондиционирования воздуха согласно Фиг.1, в соответствии с настоящим изобретением нужно отметить, что центральный патрубок трехходового переключающего клапана V1 всегда соединен с впускным патрубком 5 вентиляторных конвекторов F1, ..., Fn.Turning to FIGS. 3 and 4, schematically depicting the first and second operating configurations in summer and winter, respectively, of the air conditioning system according to FIG. 1, in accordance with the present invention, it should be noted that the central pipe of the three-way switching valve V1 is always connected to the inlet pipe 5 of the fan convectors F1, ..., Fn.
Обращаясь к Фиг.3, т.е. к работе установки согласно Фиг.1 в летний сезон: действие системы кондиционирования воздуха предусматривает закрытый дроссельный клапан 28 и работу контура 2 охлаждения под управлением блока 3 управления для осуществления циркуляции охлаждающей текучей среды в теплообменнике в указанном контуре 2 охлаждения.Turning to FIG. 3, i.e. to the operation of the installation according to FIG. 1 in the summer season: the operation of the air conditioning system involves a
Трехходовой клапан V1 переключается блоком 3 управления, т.е. электронным блоком управления, чтобы соединять соединительную трубку А контура 2 охлаждения, точнее - выпускную трубку испарителя 13, с вентиляторными конвекторами F1, ..., Fn посредством впускной трубки 5.The three-way valve V1 is switched by the control unit 3, i.e. an electronic control unit to connect the connecting pipe A of the
При этом блок 3 управления приводит в действие насос Р1, в результате чего вода, возвращающаяся из вентиляторных конвекторов F1, ..., Fn, проходит через испаритель 13 и затем поступает в оребренно-трубчатый теплообменник 14. Охлажденная вода хранится в емкости 4 хранения до ее поступления в батареи вентиляторных конвекторов F1, ..., Fn.In this case, the control unit 3 drives the pump P1, as a result of which the water returning from the fan convectors F1, ..., Fn passes through the evaporator 13 and then enters the finned tube heat exchanger 14. The cooled water is stored in the
То есть блок 4 хранения действует в этой первой рабочей конфигурации в качестве блока хранения для холодной воды, выходящей через соединительный трубопровод В в испаритель 13 и поступающей во впускной трубопровод 5 вентиляторных конвекторов F1, ..., Fn.That is, the
Холодная вода, пройдя через вентиляторные конвекторы F1, ..., Fn, поступает назад через возвратный трубопровод 7 в емкость 4 хранения для рециркуляции через испаритель 13 с помощью насоса Р1.Cold water, passing through the fan convectors F1, ..., Fn, enters back through the return pipe 7 into the
Поскольку вентиляторы 16 вентиляторных конвекторов F1, ..., Fn могут работать отдельно под управлением блока 3 управления, поэтому обеспечена возможность или охлаждения всех помещений дома летом, или только помещений, выбранных пользователем.Since the fans 16 of the fan convectors F1, ..., Fn can operate separately under the control of the control unit 3, it is therefore possible to either cool all the rooms of the house in the summer, or only the rooms selected by the user.
Например, днем можно охлаждать только гостиную за счет работы вентилятора 16, установленного в гостиной, вентиляторного конвектора, и ночью - только спальню за счет работы вентилятора 16, установленного в спальне, вентиляторного конвектора, при этом холодная вода будет циркулировать во всех вентиляторных конвекторах F1, ..., Fn.For example, only the living room can be cooled during the day due to the fan 16 installed in the living room, a fan convector, and at night only the bedroom due to the fan 16 installed in the bedroom, a fan convector, while cold water will circulate in all F1 fan convectors, ..., Fn.
Контур 2 охлаждения согласно хорошо известному уровню техники имеет все устройства защиты (не показаны на Фиг.1-4), которые требуются в соответствии с правилами техники безопасности.The
Обращаясь к Фиг.4, т.е. к работе установки согласно Фиг.1 в зимнее время, необходимо отметить, что вода, поступающая обратно от вентиляторных конвекторов F1, ..., Fn через возвратный трубопровод 7, отводится трехходовым клапаном V1 в котел 8 по соединительному трубопроводу С.Turning to FIG. 4, i.e. to the operation of the installation according to FIG. 1 in winter, it should be noted that the water flowing back from the fan convectors F1, ..., Fn through the return pipe 7 is discharged by a three-way valve V1 to the
Котел 8 обеспечивает отопление помещений каждого отдельного дома или многоквартирного дома, поскольку вода в гидравлической системе, идущая в вентиляторные конвекторы F1, ..., Fn (т.е. впускная трубка 5), циркулирует в котле 8 с помощью насоса 21.The
Таким образом, горячая вода циркулирует в вентиляторных конвекторах F1, ..., Fn и поэтому отапливает помещения дома; а для контура 2 охлаждения согласно настоящему изобретению с помощью трехходового клапана V1 создается байпас.Thus, hot water circulates in the fan convectors F1, ..., Fn and therefore heats the premises of the house; and for the
Блок 3 управления не переключает насос 1 и контур 2 охлаждения.The control unit 3 does not switch the pump 1 and the
В этой второй рабочей конфигурации емкость 4 хранения более действует не как блок хранения холодной воды, а как устройство тепловой инерции для воды, содержащейся в испарителе 13.In this second operating configuration, the
Если вода, нагреваемая котлом 8, будет непосредственно поступать в испаритель 13, то давление содержащейся в нем охлаждающей текучей среды сильно повысится, и это будет не соответствовать механической прочности и термостойкости указанного испарителя 13.If the water heated by the
Поскольку блок охлаждения, т.е. блок 1, содержащий контур 2 охлаждения, блок 3 управления и емкость 4 хранения, установлен снаружи здания, то трудности, связанные с замерзанием соединительных трубопроводов зимой, не возникают, поскольку в них нет воды, и они содержат охлаждающую текучую среду, которая не замерзает.Since the cooling unit, i.e. unit 1, containing a
Что касается емкости 4 хранения, то зимой она не замерзает, поскольку горячая вода, поступающая от вентиляторных конвекторов F1,..., Fn, за счет конвекции нагревает содержимое указанной емкости 4, предотвращая ее замерзание.As for the
Это осуществимо, поскольку вода, возвращающаяся от вентильных конвекторов F1, ..., Fn, имеет температуру около Т=60оС, и с помощью конфигурации этой новой гидравлической схемы это возможно за счет эффекта конвекции - явления, обычно происходящего в текучих средах за счет макропереноса вещества - для нагрева воды, содержащейся в емкости 4 хранения, без использования вспомогательных технических решений и/или устройств.This is feasible since the water returning from the valve convectors F1, ..., Fn, is at a temperature of about T = 60 ° C, and with the configuration of the new hydraulic circuit it is possible by convection effect - phenomenon generally occurring in fluids for Macro-transport of substances - for heating the water contained in the
Поэтому горячая вода в возвратной трубке 5 вентиляторных конвекторов F1, ..., Fn за счет конвекции может сохранять жидкое состояние воды в емкости 4 хранения зимой (т.е. предотвращает ее замерзание).Therefore, hot water in the return tube 5 of the fan convectors F1, ..., Fn due to convection can maintain the liquid state of water in the
Настоящее изобретение обеспечивает наличие емкости 4 хранения без впускного/выпускного вентиля и/или электрических нагревателей, тем самым выполняя более эффективную и поэтому более экологичную систему кондиционирования воздуха - по сравнению с установками известного уровня техники, и также выполняя систему кондиционирования воздуха, для которой не требуется техническое обслуживание со сменой сезонов.The present invention provides a
Claims (5)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP02425690A EP1420214B1 (en) | 2002-11-12 | 2002-11-12 | Air-conditioning system for rooms |
EP02425690.1 | 2002-11-12 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003132884A RU2003132884A (en) | 2005-04-20 |
RU2319078C2 true RU2319078C2 (en) | 2008-03-10 |
Family
ID=29762768
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003132884/06A RU2319078C2 (en) | 2002-11-12 | 2003-11-11 | System of air conditioning for spaces |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20040188082A1 (en) |
EP (1) | EP1420214B1 (en) |
AT (1) | ATE400777T1 (en) |
CA (1) | CA2447397A1 (en) |
DE (1) | DE60227533D1 (en) |
NO (1) | NO327264B1 (en) |
PL (1) | PL363400A1 (en) |
RU (1) | RU2319078C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2545126C1 (en) * | 2013-12-23 | 2015-03-27 | Владимир Павлович Лобко | Room temperature control system |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101340725B1 (en) * | 2006-10-17 | 2013-12-12 | 엘지전자 주식회사 | Water cooling type air conditioner |
FR2913757B1 (en) * | 2007-03-14 | 2009-07-03 | Jose Breard | DEVICE FOR COUPLING A HEAT PUMP HEATING SYSTEM TO A COOLING DEVICE |
GB2453342A (en) * | 2007-10-04 | 2009-04-08 | Smith S Environmental Products | Energy efficient fan convector heating unit with interchangeable standard and low energy operating modes |
CN102607146B (en) * | 2012-04-06 | 2014-09-10 | 谭仲禧 | Central air-conditioning system and control method thereof |
US9562708B2 (en) | 2012-12-03 | 2017-02-07 | Waterfurnace International, Inc. | Conduit module coupled with heating or cooling module |
US11054167B2 (en) | 2019-05-05 | 2021-07-06 | Chilled Beam Controls, LLC | System and apparatus for conditioning of indoor air |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2121625A (en) * | 1936-11-17 | 1938-06-21 | Gen Electric | Heating and cooling system |
US2984460A (en) * | 1956-05-21 | 1961-05-16 | Bell & Gossett Co | Combined heating and cooling system |
US3425485A (en) * | 1967-06-28 | 1969-02-04 | Borg Warner | Air conditioning unit and pump for single pipe system |
US3654988A (en) * | 1970-02-24 | 1972-04-11 | American Standard Inc | Freeze protection for outdoor cooler |
US3906742A (en) * | 1972-12-04 | 1975-09-23 | Borg Warner | Air conditioning system utilizing ice slurries |
US4798240A (en) * | 1985-03-18 | 1989-01-17 | Gas Research Institute | Integrated space heating, air conditioning and potable water heating appliance |
IT1246171B (en) * | 1990-07-27 | 1994-11-16 | Riello Condizionatori Sas | MONOBLOCK HEATING AND COOLING SYSTEM |
ATE130085T1 (en) * | 1991-04-09 | 1995-11-15 | Riello Condizionatori Sas | COMBINED HEATING AND COOLING SYSTEM. |
US5244037A (en) * | 1992-03-23 | 1993-09-14 | Warnke Dallas H | Closed loop ground source pressurized system for a heat pump |
-
2002
- 2002-11-12 AT AT02425690T patent/ATE400777T1/en not_active IP Right Cessation
- 2002-11-12 EP EP02425690A patent/EP1420214B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-11-12 DE DE60227533T patent/DE60227533D1/en not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-10-29 CA CA002447397A patent/CA2447397A1/en not_active Abandoned
- 2003-10-31 US US10/697,296 patent/US20040188082A1/en not_active Abandoned
- 2003-11-11 NO NO20035013A patent/NO327264B1/en not_active IP Right Cessation
- 2003-11-11 RU RU2003132884/06A patent/RU2319078C2/en not_active IP Right Cessation
- 2003-11-12 PL PL03363400A patent/PL363400A1/en not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2545126C1 (en) * | 2013-12-23 | 2015-03-27 | Владимир Павлович Лобко | Room temperature control system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE60227533D1 (en) | 2008-08-21 |
NO20035013L (en) | 2004-05-13 |
CA2447397A1 (en) | 2004-05-12 |
NO327264B1 (en) | 2009-05-25 |
ATE400777T1 (en) | 2008-07-15 |
EP1420214A1 (en) | 2004-05-19 |
PL363400A1 (en) | 2004-05-17 |
NO20035013D0 (en) | 2003-11-11 |
EP1420214B1 (en) | 2008-07-09 |
RU2003132884A (en) | 2005-04-20 |
US20040188082A1 (en) | 2004-09-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5558273A (en) | Two-pipe system for refrigerant isolation | |
TWI747937B (en) | Systems and methods for controlling a refrigeration system | |
US4607498A (en) | High efficiency air-conditioner/dehumidifier | |
CN100465542C (en) | Hot-water supply device | |
AU598982B2 (en) | Three function heat pump system | |
US3916638A (en) | Air conditioning system | |
US4111259A (en) | Energy conservation system | |
JP2736278B2 (en) | Closed space heating device and space heating method | |
AU2015305328B2 (en) | Combined hot water and air heating and conditioning system including heat pump | |
EP2061997A2 (en) | An energy system with a heat pump | |
AU2016253585B2 (en) | Solar hot water and recovery system | |
US20070209780A1 (en) | Combined Fluid-Air Evaporator And Novel Switching Concept For A Heat Pump In A Ventilating Apparatus | |
JP2006234376A (en) | Heating and cooling system using geothermal source allowing simultaneous operation for heating and cooling, and control method therefor | |
CN102753914A (en) | Air conditioner and air-conditioning hot-water-supplying system | |
GB2109106A (en) | Air conditioning system and method | |
RU2319078C2 (en) | System of air conditioning for spaces | |
KR20020014073A (en) | Air conditioning apparatus using storage system of cold and hot water | |
JPH06193997A (en) | Heat pump device | |
JP4419475B2 (en) | Heating system and housing | |
KR200240231Y1 (en) | cooling and heating apparatus using Heat-Pump | |
WO2005114056A1 (en) | Heat pump installation | |
RU2761700C1 (en) | Method for using the heat of the exhaust ventilation air of a building for a hot water supply system and heating needs and a system for its implementation | |
CN210772874U (en) | Heat pump system | |
JPH0126464B2 (en) | ||
KR100346649B1 (en) | Condensing Waste Heat Rejection and Recovery Apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20111112 |