RU2355951C2 - Method of air-handling, namely of air-conditioning, operation, and device for its implementation (versions) - Google Patents
Method of air-handling, namely of air-conditioning, operation, and device for its implementation (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2355951C2 RU2355951C2 RU2007114208/06A RU2007114208A RU2355951C2 RU 2355951 C2 RU2355951 C2 RU 2355951C2 RU 2007114208/06 A RU2007114208/06 A RU 2007114208/06A RU 2007114208 A RU2007114208 A RU 2007114208A RU 2355951 C2 RU2355951 C2 RU 2355951C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- fan
- channel
- ventilation
- ventilation duct
- 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
- F24F12/00—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening
- F24F12/001—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/56—Heat recovery units
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
- Ventilation (AREA)
Abstract
Description
Группа изобретений относится к области обработки воздуха, такой как кондиционирование, воздушное отопление, воздухоочистка, а также к области регулируемой вентиляции с рекуперацией тепла. Особо изобретения касаются установок обработки воздуха для небольших помещений, таких как жилье, офисы, врачебные кабинеты, палаты и др. Устанавливаемые там воздухообрабатывающие агрегаты: кондиционеры различных типов, тепловые насосы воздушного отопления, воздухоочистители, вентиляционные приборы приточной и вытяжной вентиляции в большинстве случаев выполняются как местные приборы. Они компактны, не требуют прокладки воздуховодов, подходят для различных климатических и эксплуатационных условий. Особенно большой группой воздухообрабатывающих агрегатов, в которой предлагаемая группа изобретений хорошо применима, являются кондиционеры воздуха и тепловые насосы воздушного отопления.The group of inventions relates to the field of air treatment, such as air conditioning, air heating, air purification, as well as to the field of controlled ventilation with heat recovery. Particularly, inventions relate to air treatment plants for small rooms, such as housing, offices, medical rooms, wards, etc. The air handling units installed there: various types of air conditioners, air heating heat pumps, air cleaners, ventilation devices for supply and exhaust ventilation, in most cases, are performed as local appliances. They are compact, do not require ducting, and are suitable for various climatic and operational conditions. A particularly large group of air handling units, in which the proposed group of inventions is well applicable, are air conditioners and air heating heat pumps.
Современные комфортабельные жилища, офисы, больничные палаты должны иметь хорошее качество воздуха. Под этим понимается чистота, отсутствие механической пыли и аллергенов, оптимальная температура и влажность. Решение этой задачи связано с применением различного рода кондиционеров воздуха, воздушных тепловых насосов, доводчиков, воздухоочистителей, увлажнителей и осушителей воздуха и др.Modern comfortable dwellings, offices, hospital rooms should have good air quality. This means cleanliness, the absence of mechanical dust and allergens, optimal temperature and humidity. The solution to this problem is associated with the use of various kinds of air conditioners, air heat pumps, closers, air purifiers, humidifiers and dehumidifiers, etc.
Однако важнейшим качеством воздушной среды помещений является ее газовый состав, концентрация в нем таких газообразных составляющих, как углекислый газ и кислород. Особенно актуальным поддержание газового состава воздуха помещений стало в связи с внедрением технологий плотного строительства, включающего установку герметичных окон и дверей. Для обеспечения газового состава используются различные вентиляционные устройства, подающие свежий воздух в помещения и удаляющие загрязненный воздух. В небольших отдельных помещениях, таких как квартиры, параллельно с кондиционированием используются местные системы вентиляции.However, the most important quality of the indoor air environment is its gas composition, the concentration in it of such gaseous constituents as carbon dioxide and oxygen. Maintaining the gas composition of the indoor air has become particularly relevant in connection with the introduction of dense construction technologies, including the installation of sealed windows and doors. To ensure the gas composition, various ventilation devices are used that supply fresh air to the premises and remove polluted air. In small separate rooms, such as apartments, local ventilation systems are used in parallel with air conditioning.
Еще одним важным аспектом, который должен учитываться при построении современной климатической системы, является энергосбережение. Если учесть, что примерно 66% теплопотерь современного здания составляют вентиляционные потери - потери тепла с удаляемым из помещения вытяжным воздухом, то очевидна важность технически грамотного построения вентиляционных и климатических систем. В частности, выполнение требований энергосбережения в современных плотных (герметичных) зданиях возможно только в системах, реализующих процессы рекуперации тепла вытяжного воздуха.Another important aspect that should be considered when building a modern climate system is energy conservation. Given that approximately 66% of the heat loss of a modern building is due to ventilation losses - heat losses with exhaust air removed from the room, the importance of technically competent construction of ventilation and climate systems is obvious. In particular, the fulfillment of energy saving requirements in modern dense (sealed) buildings is possible only in systems that implement exhaust air heat recovery processes.
Указанные соображения относятся к достаточно широкой группе воздухообрабатывающих агрегатов, таких как электрические воздухонагреватели с аккумулированием тепла, различные отопительные приборы. Особенно они актуальны применительно к находящим очень широкое применение в обеспечении климата небольших помещений кондиционерам/тепловым насосам различного типа. Однако эти приборы не могут полностью решить проблему создания здорового климата в помещении. Это объясняется их устройством и способом работы.These considerations apply to a fairly wide group of air handling units, such as electric heaters with heat storage, various heating devices. They are especially relevant in relation to air conditioners / heat pumps of various types that find very wide application in providing the climate of small rooms. However, these devices cannot completely solve the problem of creating a healthy indoor climate. This is explained by their device and method of operation.
Известен способ работы и конструктивные решения наиболее распространенных из воздухообрабатывающих агрегатов для поддержания климата небольших помещений, так называемых сплит-кондиционеров воздуха, выполненных с наружным компрессорным блоком и внутренним блоком, которые соединены трубопроводами для хладагента. Во внутреннем блоке кондиционера имеется рециркуляционный канал с оборудованием для воздухообработки. Во внутреннем блоке кондиционера происходят процессы всасывания комнатного воздуха вентилятором, очистки его в фильтрах различного типа, охлаждения в теплообменнике-испарителе, осушения и нагнетания обработанного воздуха в помещение. (См. кн. Ананьев и др. «Системы вентиляции и кондиционирования. Теория и практика». М.: Евроклимат, изд. «Арина», 2000.) Аналогичным образом протекают процессы в воздушных тепловых насосах, выполненных по раздельной схеме. Вместо процесса охлаждения воздуха в них реализуется процесс нагрева. Большинство же этих устройств являются комбинированными «тепло-холод».A known method of operation and design solutions of the most common of the air handling units for maintaining the climate of small rooms, the so-called split air conditioners, are made with an external compressor unit and an indoor unit, which are connected by pipelines for the refrigerant. The air conditioner indoor unit has a recirculation duct with air handling equipment. In the indoor unit of the air conditioner, the processes of absorption of room air by a fan, cleaning it in filters of various types, cooling in a heat exchanger-evaporator, drying and pumping of treated air into the room take place. (See book. Ananiev et al. “Ventilation and air conditioning systems. Theory and practice.” M.: Euroclimate, ed. Arina, 2000.) The processes in air heat pumps made according to a separate scheme proceed in a similar way. Instead of the process of cooling the air, a heating process is implemented in them. Most of these devices are combined heat-cold.
Недостатком способа работы и реализующей его конструкции является то, что они не осуществляют процессов замены загрязненного воздуха помещения на свежий воздух. В атмосфере помещения накапливается углекислый газ и пары воды. Вентиляцию помещения приходится осуществлять отдельно, например открыванием окон. При этом в инструкциях к большинству кондиционеров либо указано на нежелательность, либо дан прямой запрет на их использование при проведении вентиляции помещения. Это объясняется тем, что мощность кондиционера не рассчитана на охлаждение/нагрев свежего воздуха.The disadvantage of the method of operation and the design that implements it is that they do not carry out the process of replacing polluted room air with fresh air. Carbon dioxide and water vapor accumulate in the atmosphere of the room. Room ventilation has to be done separately, for example by opening windows. At the same time, the instructions for most air conditioners either indicate undesirability, or give a direct ban on their use during ventilation of the room. This is because the power of the air conditioner is not designed for cooling / heating of fresh air.
Это более наглядно проявляется при использовании для вентиляции отдельных самостоятельных, как правило, приточных вентиляционных приборов. Их главный недостаток - проблема энергетической совместимости с системой кондиционирования, поскольку применение такого вентиляционного прибора энергетически эквивалентно открыванию окна. Другим недостатком применения раздельных приборов для кондиционирования и вентиляции является практически удвоение стоимости проекта: выполняя ряд идентичных процессов, каждый из приборов имеет свой корпус, фильтры, вентилятор, систему управления. И наконец, воздух, подаваемый в помещение такими вентиляционными приборами, в большинстве случаев имеет температуру наружного, что не соответствует понятию комфорта.This is more evident when using separate independent, as a rule, forced-air ventilation devices for ventilation. Their main drawback is the problem of energy compatibility with the air conditioning system, since the use of such a ventilation device is energetically equivalent to opening a window. Another disadvantage of using separate devices for air conditioning and ventilation is almost doubling the cost of the project: performing a series of identical processes, each of the devices has its own housing, filters, fan, control system. And finally, the air supplied to the room by such ventilation devices, in most cases, has an outside temperature, which does not correspond to the concept of comfort.
Существует небольшая группа местных вентиляционных приборов, решающая проблему энергосбережения. Среди них наиболее распространены приточно-вытяжные приборы с утилизацией тепла вытяжного воздуха в перекрестно-точном рекуперативном теплообменнике (см., например, www.meltem.de). Однако эти приборы дорогостоящи, сложны, не приспособлены к работе в условиях низких зимних температур. Канал удаляемого из помещения воздуха в таких приборах быстро перемерзает, а средства защиты от замерзания связаны с резким снижением эффективности рекуперации.There is a small group of local ventilation devices that solves the problem of energy conservation. The most common of them are supply and exhaust devices with heat recovery of exhaust air in a cross-flow recuperative heat exchanger (see, for example, www.meltem.de). However, these devices are expensive, complex, not adapted to work in conditions of low winter temperatures. The channel of air removed from the room in such devices quickly freezes, and the means of protection against freezing are associated with a sharp decrease in the efficiency of recovery.
Более эффективны и устойчивы к низким температурам приточно-вытяжные вентиляционные приборы с регенератором (см. Описание промышленного образца DE 29801917 U1 от 05.02.98 и DE 9301812 U1 от 10.02.93). В этих приборах процессы подачи в помещение свежего воздуха и удаления загрязненного производят попеременно через один и тот же вентиляционный канал, стенки которого представляют собой теплоемкий регенератор. Для осуществления такого процесса используется реверсивный вентилятор. Теплый удаляемый воздух направляют через регенератор на улицу, осуществляя при этом в процессе теплоотдачи нагрев насадки регенератора. Затем встречный поток холодного свежего воздуха нагревается, охлаждая регенератор. Часть влаги, сконденсировавшейся или замерзшей при теплом дутье, при холодном дутье испаряется или сублимирует и поступает назад в помещение. Вследствие этого упомянутые вентиляционные приборы успешно функционируют даже при низких температурах.Supply and exhaust ventilation devices with a regenerator are more effective and resistant to low temperatures (see Description of the industrial design DE 29801917 U1 from 05.02.98 and DE 9301812 U1 from 10.02.93). In these devices, the processes of supplying fresh air to the room and removing contaminated air are alternately carried out through the same ventilation duct, the walls of which are a heat-intensive regenerator. To implement this process, a reversible fan is used. Warm exhaust air is sent through the regenerator to the street, while heating the nozzle of the regenerator during heat transfer. Then the oncoming stream of cold fresh air is heated, cooling the regenerator. Part of the moisture condensed or frozen with a warm blast evaporates or sublimates with a cold blast and goes back to the room. As a result, the aforementioned ventilation devices operate successfully even at low temperatures.
Однако в них для получения приемлемого энергосбережения необходимо иметь либо короткое время дутья, либо достаточно большие размеры и теплоемкость регенератора. Поскольку размеры регенератора ограничены, используют малую длительность дутья. При этом в течение одного цикла подают в помещение небольшое количество свежего воздуха. Область свежего воздуха образуется в основном вблизи вентиляционного прибора. Именно из этой области происходит последующий процесс всасывания удаляемого воздуха. Часть свежего воздуха сразу выбрасывается наружу, и эффективность воздухообмена в помещении падает. По тем же причинам необходимо иметь минимум две работающие в противофазе установки (см. www.inventer.de).However, in order to obtain acceptable energy saving, it is necessary to have either a short blast time or sufficiently large sizes and heat capacity of the regenerator. Since the size of the regenerator is limited, use a short blast duration. At the same time, a small amount of fresh air is fed into the room during one cycle. A region of fresh air is formed mainly near the ventilation unit. It is from this area that the subsequent process of absorption of the removed air takes place. Part of the fresh air is immediately thrown out, and the efficiency of indoor air exchange decreases. For the same reasons, it is necessary to have at least two units operating in antiphase (see www.inventer.de).
Кроме того, при низких температурах входящий воздух даже при высокой эффективности установки недостаточно подогрет. Размещение людей вблизи вентиляционного прибора (собственно в зоне свежего воздуха) нежелательно. Например, при наружной температуре -20°С и КПД 80% (средняя величина, даваемая производителем) температура входящего воздуха составляет лишь +12°С.In addition, at low temperatures, the incoming air, even with a high installation efficiency, is not sufficiently heated. Placing people near a ventilation device (actually in the fresh air zone) is undesirable. For example, at an external temperature of -20 ° C and an efficiency of 80% (the average value given by the manufacturer), the temperature of the incoming air is only + 12 ° C.
Регенераторы установок согласно приведенным описаниям (керамика, набор алюминиевых пластин) дороги, нетехнологичны и недостаточно эффективны.Regenerators of plants according to the descriptions given (ceramics, a set of aluminum plates) are expensive, low-tech and not efficient enough.
Другим существенным недостатком всей группы приточно-вытяжных вентиляционных приборов с рекуперацией тепла является их сильная зависимость от изменяющихся внешних факторов, таких как сильный ветер, открывание дверей, включение в работу кухонных и туалетных вытяжных вентиляторов, каминов и т.п. Под их воздействием нарушается равенство количеств свежего и удаляемого воздуха и эффективность значительно падает.Another significant drawback of the entire group of supply and exhaust ventilation devices with heat recovery is their strong dependence on changing external factors, such as strong winds, opening doors, the inclusion of kitchen and toilet exhaust fans, fireplaces, etc. Under their influence, the equality of the quantities of fresh and removed air is violated and the efficiency drops significantly.
И наконец, главным недостатком описанных приборов является то, что они не обеспечивают всех требуемых для комфортного климата процессов обработки воздуха и в большинстве случаев служат дополнением кондиционеру.And finally, the main disadvantage of the described devices is that they do not provide all the air treatment processes required for a comfortable climate and in most cases complement the air conditioner.
Известен способ работы и конструктивные решения кондиционеров/тепловых насосов, выполненных по моноблочной схеме, так называемых оконных кондиционеров/тепловых насосов. В большинстве из них имеется дополнительный вентиляционный канал, соединяющий рециркуляционный канал с наружным воздухом. Вентиляционный канал подключен к всасывающему штуцеру вентилятора, осуществляющего рециркуляцию комнатного воздуха. В этих кондиционерах одновременно с процессами всасывания и обработки комнатного воздуха реализуется процесс всасывания свежего воздуха с улицы через вентиляционный канал в рециркуляционный. Далее рециркулирующий комнатный и свежий воздух смешивают и обрабатывают в оборудовании, установленном в рециркуляционном канале. Процессы обработки и соответственно набор оборудования аналогичны описанным выше для сплит-кондиционеров.A known method of operation and design solutions for air conditioners / heat pumps made in a monoblock scheme, the so-called window air conditioners / heat pumps. Most of them have an additional ventilation duct connecting the recirculation duct to the outside air. The ventilation duct is connected to the suction nozzle of the fan, which recirculates the room air. In these air conditioners, simultaneously with the processes of suction and processing of indoor air, the process of suction of fresh air from the street through the ventilation duct into the recirculation is implemented. Next, the recirculating room and fresh air are mixed and processed in equipment installed in the recirculation duct. Processing processes and, accordingly, a set of equipment are similar to those described above for split air conditioners.
Аналогичный способ работы реализован и в конструкциях фреоновых и чиллерных климатических систем с фанкойлами напольного, потолочного или кассетного типов, обеспечивающих охлаждение воздуха в теплый период года и подогрев в холодный. Они, как правило, имеют возможность подключения воздуховода (иногда с дополнительным приточным вентилятором и калорифером) для подачи свежего воздуха в рециркуляционный канал и реализуют тот же способ работы, что и моноблочные кондиционеры (см. кн. Ананьев и др. «Системы вентиляции и кондиционирования. Теория и практика». М.: Евроклимат, изд. «Арина», 2000).A similar way of working is implemented in the designs of freon and chiller climate systems with floor, ceiling or cassette fan coil units that provide air cooling in the warm season and heating in the cold. As a rule, they have the ability to connect an air duct (sometimes with an additional supply fan and air heater) to supply fresh air to the recirculation duct and implement the same method of operation as monoblock air conditioners (see Prince Ananiev et al. “Ventilation and air conditioning systems . Theory and practice. "M: Euroclimate, ed." Arina ", 2000).
Аналогичным образом обстоит дело с другими типами воздухообрабатывающих агрегатов для небольших помещений. Некоторые отопительные приборы оснащены вентиляционным каналом для организации притока свежего воздуха. Но они не эффективны энергетически и обладают недостатками вышеописанных агрегатов (см., например, http://www.jaga.be/webimages/photoalbum/alb/oxygen/). Описанный здесь прибор регулирует объем притока по данным о фактической концентрации О2, CO2 или Н2O, но не обеспечивает рекуперации тепла.The situation is similar with other types of air handling units for small rooms. Some heaters are equipped with a ventilation duct to organize the flow of fresh air. But they are not energy efficient and have the disadvantages of the above aggregates (see, for example, http://www.jaga.be/webimages/photoalbum/alb/oxygen/). The device described here regulates the inflow volume according to the actual concentration of O 2 , CO 2 or H 2 O, but does not provide heat recovery.
Кроме того, способ и все устройства, его реализующие, требуют наличия в помещении дополнительной вытяжной вентиляции и неработоспособны при ее отсутствии. После повышения давления в помещении приток практически прекращается.In addition, the method and all devices that implement it require the presence of additional exhaust ventilation in the room and are inoperative in its absence. After increasing the pressure in the room, the inflow practically stops.
Таким образом, недостатком приведенного способа работы и устройства различных воздухообрабатывающих агрегатов, его реализующих, является то, что они дороги, однако не обеспечивают вентиляцию в полном объеме и неэффективны, так как не предусматривают процессов энергосберегающего подогрева или охлаждения свежего воздуха (рекуперации тепла), то есть не обеспечивают поддержание комфортных климатических кондиций.Thus, the disadvantage of the above method of operation and the arrangement of various air-handling units that implement it is that they are expensive, but they do not provide full ventilation and are inefficient, since they do not include energy-saving heating or cooling of fresh air (heat recovery), there is no support for comfortable climatic conditions.
Задачей предлагаемой группы изобретений является устранение указанных недостатков, а именно: разработка способа работы воздухообрабатывающего агрегата, позволяющего совместить процессы обработки комнатного воздуха с процессами высокоэффективной энергосберегающей вентиляции и обеспечить высокоэкономичное поддержание комфортных климатических кондиций в помещениях современных плотных зданий, а также разработка устройств (варианты), которые в простой и дешевой конструкции обеспечивают реализацию указанного способа работы с сохранением основных достоинств устройств-аналогов.The objective of the proposed group of inventions is to eliminate these drawbacks, namely: the development of the method of operation of the air-handling unit, which allows combining the processes of processing indoor air with the processes of highly efficient energy-efficient ventilation and providing highly economical maintenance of comfortable climatic conditions in the rooms of modern dense buildings, as well as the development of devices (options), which in a simple and cheap design provide the implementation of this method of working with The main advantages of analog devices.
Технический результат - создание простой, надежной конструкции воздухообрабатывающего агрегата (варианты), в частности кондиционера, с функцией высокоэффективной приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла, повышение эффективности воздухообмена и уровня энергосбережения.The technical result is the creation of a simple, reliable design of an air-handling unit (options), in particular an air conditioner, with the function of highly efficient supply and exhaust ventilation with heat recovery, increasing the efficiency of air exchange and the level of energy saving.
Указанный единый технический результат при осуществлении группы изобретений по объекту - способ достигается тем, что известный способ работы воздухообрабатывающего агрегата, в частности кондиционера воздуха, включающий процесс всасывания вентилятором комнатного воздуха в рециркуляционный канал, а также процесс всасывания через вентиляционный канал свежего воздуха, его смешения с комнатным воздухом в рециркуляционном канале, процессы термической, влажностной или иной обработки воздуха с помощью установленного в рециркуляционном канале оборудования, дополнен процессом удаления части комнатного воздуха из рециркуляционного канала через вентиляционный канал на улицу, причем процессы всасывания свежего воздуха и удаления части комнатного воздуха чередуют, а чередование производят путем поочередного подключения вентиляционного канала к всасывающему и нагнетательному патрубкам вентилятора, при этом осуществляют процесс теплообмена между свежим и удаляемым воздухом при посредстве воздухопроницаемого теплоемкого регенератора, размещенного в вентиляционном канале.The specified single technical result in the implementation of the group of inventions on the subject - the method is achieved by the fact that the known method of operation of an air treatment unit, in particular an air conditioner, including the process of suction of a room air fan into a recirculation channel, as well as the process of suctioning fresh air through the ventilation channel, mixing it with room air in the recirculation duct; processes of thermal, humid or other air treatment using the one installed in the recirculation duct near the equipment, it is supplemented by the process of removing part of the room air from the recirculation channel through the ventilation channel to the street, and the processes of fresh air intake and removal of part of the room air are alternated, and alternation is carried out by alternately connecting the ventilation channel to the suction and discharge pipes of the fan, while the heat exchange process is carried out between fresh and exhaust air by means of a breathable heat-intensive regenerator located in the ventilation duct le
В наиболее простой и эффективной реализации предлагаемого способа работы воздухообрабатывающего агрегата вентиляционный канал подключают поочередно к всасывающему и нагнетательному патрубкам вентилятора, установленного в рециркуляционном канале, причем при подключении к всасывающему патрубку, по крайней мере, частично уменьшают пропускную способность расположенной до вентилятора части рециркуляционного канала, а при подключении вентиляционного канала к нагнетательному патрубку вентилятора, по крайней мере, частично уменьшают пропускную способность части рециркуляционного канала, расположенной после вентилятора.In the simplest and most effective implementation of the proposed method of operation of the air-handling unit, the ventilation duct is connected in turn to the suction and discharge nozzles of the fan installed in the recirculation duct, and when connected to the suction duct, at least partially reduce the throughput of the part of the recirculation duct located to the fan, and when connecting the ventilation duct to the discharge pipe of the fan, at least partially reduce Sliding ability of recirculation duct downstream of the fan.
Для дальнейшего повышения эффективности и поддержания температуры подаваемого в помещение воздуха дополнительно измеряют температуру воздуха в вентиляционном канале и по ее значению определяют степень уменьшения пропускной способности входной части рециркуляционного канала. При этом при значениях температуры, находящихся в заданном комфортном интервале, пропускную способность входной части рециркуляционного канала уменьшают, а при выходе за пределы интервала - увеличивают.To further improve the efficiency and maintain the temperature of the air supplied to the room, the air temperature in the ventilation duct is additionally measured and the degree of reduction in the throughput of the inlet of the recirculation duct is determined by its value. At the same time, at temperatures in a predetermined comfort interval, the throughput of the inlet of the recirculation channel is reduced, and when it goes beyond the interval, it is increased.
В ином варианте реализации способа работы воздухообрабатывающего агрегата вентиляционный канал подключают поочередно к всасывающему и нагнетательному патрубкам отдельного дополнительного вентилятора, установленного непосредственно в вентиляционном канале.In another embodiment of the method of operation of the air-handling unit, the ventilation duct is connected in turn to the suction and discharge nozzles of a separate additional fan installed directly in the ventilation duct.
В наиболее простой реализации способа работы воздухообрабатывающего агрегата длительность подключения вентиляционного канала к соответственно всасывающему и нагнетательному патрубку вентилятора задают реле времени.In the simplest implementation of the method of operation of the air-handling unit, the duration of the connection of the ventilation channel to the suction and discharge pipes of the fan is set by a time relay.
Для повышения эффективности реализации способа работы воздухообрабатывающего агрегата длительность подключения вентиляционного канала к нагнетательному патрубку вентилятора задают реле времени, а к всасывающему определяют по температуре воздуха в вентиляционном канале, причем при выходе температуры за пределы интервала комфортных температур вентиляционный канал переключают к нагнетательному патрубку вентилятора.To increase the efficiency of the implementation of the method of operation of the air-handling unit, the duration of connecting the ventilation channel to the discharge pipe of the fan is set by a time relay, and the intake pipe is determined by the temperature of the air in the ventilation channel, and when the temperature goes beyond the comfort temperature range, the ventilation channel is switched to the discharge pipe of the fan.
В другом варианте для повышения эффективности реализации способа работы воздухообрабатывающего агрегата длительность подключения вентиляционного канала к всасывающему и нагнетательному патрубку вентилятора определяют по температуре воздуха в вентиляционном канале.In another embodiment, to increase the efficiency of the implementation of the method of operation of the air-handling unit, the duration of the connection of the ventilation duct to the suction and discharge pipe of the fan is determined by the temperature of the air in the ventilation duct.
В другом варианте для повышения эффективности реализации способа работы воздухообрабатывающего агрегата длительность подключения вентиляционного канала к соответственно всасывающему и нагнетательному патрубку вентилятора задают реле времени, а скорость вращения этого вентилятора определяют по температуре воздуха в вентиляционном канале. При выходе температуры воздуха за пределы заданного интервала комфортных температур скорость вращения вентилятора уменьшают.In another embodiment, to increase the efficiency of the method of operation of the air-handling unit, the duration of the connection of the ventilation channel to the suction and discharge pipes of the fan, respectively, is set by a time relay, and the rotation speed of this fan is determined by the air temperature in the ventilation channel. When the air temperature exceeds the specified comfort temperature range, the fan speed is reduced.
Единый технический результат при осуществлении группы изобретений по объекту - устройство достигается созданием вариантов конструкции агрегата, реализующих предложенный способ работы.A single technical result in the implementation of the group of inventions on the object - the device is achieved by creating options for the design of the unit that implement the proposed method of operation.
В первом варианте воздухообрабатывающего агрегата, в частности кондиционера, включающем внутренний блок с рециркуляционным каналом и расположенными в нем вентилятором, входным и выходным устройствами для комнатного воздуха, воздухообрабатывающим устройством, в частности воздухоохладителем, а также вентиляционный канал, соединенный с наружным воздухом, в вентиляционном канале дополнительно размещен воздухопроницаемый теплоемкий регенератор, между внутренним штуцером которого и вентилятором предусмотрено переключающее устройство, которое устроено таким образом, что при своей работе попеременно подключает регенератор к всасывающему и нагнетательному патрубкам вентилятора и одновременно, по меньшей мере, частично перегораживает рециркуляционный канал, ограничивая поток воздуха соответственно через входное устройство при подключении к всасывающему патрубку вентилятора и выходное устройство при подключении к нагнетательному патрубку.In the first embodiment of an air-handling unit, in particular an air conditioner, comprising an indoor unit with a recirculation duct and a fan located therein, inlet and outlet devices for room air, an air-handling device, in particular an air cooler, and also a ventilation duct connected to the outside air in the ventilation duct an air-permeable heat-intensive regenerator is additionally placed, between the internal fitting of which and the fan a switching device is provided which is arranged in such a way that during its operation it alternately connects the regenerator to the suction and discharge pipes of the fan and at the same time at least partially blocks the recirculation channel, restricting the air flow, respectively, through the input device when connecting to the fan suction pipe and the output device when connected to discharge pipe.
Переключающее устройство выполнено в виде поворотного золотникового трехходового клапана, золотник которого имеет два окна и соединяющий их канал, с вентилятором, установленным внутри таким образом, что всасывающий патрубок соединен с одним окном золотника, а нагнетательный - с другим, причем при работе агрегата тело золотника последовательно частично или полностью перекрывает входную и выходную часть рециркуляционного канала, а канал золотника одновременно соединяет вентиляционный канал с размещенным в нем регенератором соответственно с выходной и входной частью рециркуляционного канала.The switching device is made in the form of a rotary spool three-way valve, the spool of which has two windows and a channel connecting them, with a fan installed inside so that the suction pipe is connected to one spool window and the discharge pipe to the other, and when the unit is operating, the spool body partially or completely overlaps the inlet and outlet of the recirculation channel, and the spool channel simultaneously connects the ventilation channel with the regenerator located in it, respectively With the outlet and inlet of the recirculation channel.
При выключении воздухообрабатывающего агрегата и переводе его в режим рециркуляции тело золотника полностью перекрывает вентиляционный канал.When you turn off the air handling unit and transfer it to the recirculation mode, the spool body completely blocks the ventilation duct.
В воздухообрабатывающем агрегате, в частности кондиционере, воздухопроницаемый теплоемкий регенератор выполнен из плотно уложенных пластин сотового полипропилена или поликарбоната.In an air-handling unit, in particular an air conditioner, a breathable heat-intensive regenerator is made of tightly packed honeycomb polypropylene or polycarbonate plates.
В другом варианте воздухообрабатывающего агрегата, в частности кондиционера, включающем внутренний блок с рециркуляционным каналом и расположенными в нем вентилятором, входным и выходным устройствами для комнатного воздуха, воздухообрабатывающим устройством, в частности воздухоохладителем, а также вентиляционный канал, соединенный с наружным воздухом, в вентиляционном канале дополнительно размещен воздухопроницаемый теплоемкий регенератор, установлен дополнительный вентилятор и переключающее устройство, которое устроено таким образом, что при своей работе попеременно подключает воздухопроницаемый теплоемкий регенератор к всасывающему и нагнетательному патрубкам дополнительного вентилятора.In another embodiment, an air treatment unit, in particular an air conditioner, comprising an indoor unit with a recirculation duct and a fan located therein, inlet and outlet devices for room air, an air treatment device, in particular an air cooler, and also a ventilation duct connected to the outside air in the ventilation duct additionally placed a breathable heat-intensive regenerator, an additional fan and a switching device is installed, which is arranged in such a way At once, during its operation, it alternately connects a breathable heat-intensive regenerator to the suction and discharge pipes of an additional fan.
В воздухообрабатывающем агрегате воздухопроницаемый теплоемкий регенератор выполнен из плотно уложенных пластин сотового полипропилена или поликарбоната.In an air-handling unit, a breathable heat-intensive regenerator is made of tightly packed honeycomb polypropylene or polycarbonate plates.
Заявленная группа изобретений соответствует требованию единства, поскольку группа разнообъектных изобретений образует единый изобретательский замысел. При этом один из заявленных объектов группы - «воздухообрабатывающий агрегат» - предназначен для осуществления другого заявленного объекта группы - «способа работы воздухообрабатывающего агрегата», и оба объекта группы изобретений направлены на решение одной и той же задачи с получением единого технического результата.The claimed group of inventions meets the requirement of unity, since the group of diverse inventions forms a single inventive concept. Moreover, one of the declared objects of the group - “air handling unit” - is designed to implement another declared object of the group - “the method of operation of the air processing unit”, and both objects of the group of inventions are aimed at solving the same problem with a single technical result.
Заявленная группа изобретений «воздухообрабатывающий агрегат (варианты)» соответствует требованию единства изобретения, поскольку группа однообъектных изобретений образует единый изобретательский замысел, причем заявка относится к объектам изобретения одного вида, одинакового назначения, обеспечивающим получение одного и того же технического результата принципиально одним и тем же способом.The claimed group of inventions "air handling unit (options)" meets the requirement of unity of invention, since the group of single-object inventions forms a single inventive concept, and the application relates to objects of the invention of the same type, of the same purpose, providing the same technical result in essentially the same way .
Проведенный анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленной группы изобретений как для объекта - способа, так и для объекта - устройства (варианты), не выявил аналоги как для способа, так и для устройства (варианты) заявленной группы, которые характеризуются признаками, тождественными (идентичными) всем существенным признакам как способа, так и устройства (варианты) заявленной группы изобретений. Анализ позволил выявить совокупность существенных по отношению к достигаемому техническому результату отличительных признаков для каждого из заявленных объектов группы, изложенных в формуле изобретения.The analysis of the prior art, including a search by patent and scientific and technical sources of information and identification of sources containing information about analogues of the claimed group of inventions for both an object - a method and an object - a device (options), did not reveal analogues for both the method and and for the device (options) of the claimed group, which are characterized by features that are identical (identical) to all the essential features of both the method and device (options) of the claimed group of inventions. The analysis made it possible to identify a set of significant distinguishing features with respect to the technical result achieved for each of the declared objects of the group set forth in the claims.
Для проверки соответствия каждого объекта заявленной группы изобретений условию «изобретательский уровень» проведен дополнительный поиск известных решений. В процессе поиска и анализа установлено, что ведущие производители интенсивно ищут пути повышения эффективности воздухообрабатывающих агрегатов, в частности кондиционеров, введения в них функции вентиляции. Однако эти поиски идут в основном в иной плоскости (см., например,To verify the compliance of each object of the claimed group of inventions with the condition “inventive step”, an additional search for known solutions was carried out. In the process of searching and analysis, it was found that leading manufacturers are intensively looking for ways to increase the efficiency of air-handling units, in particular air conditioners, and to introduce ventilation functions into them. However, these searches are mainly on a different plane (see, for example,
http://www.daichi.ru/news/tech_news/index.php3?id=50http://www.daichi.ru/news/tech_news/index.php3?id=50
http://www.gree-air.ru/?page=wall&type_id=1&serie_id=20http://www.gree-air.ru/?page=wall&type_id=1&serie_id=20
http://www.klimat-technika.ru/tips/5http://www.klimat-technika.ru/tips/5
http://www.bonshans.ni/modules.php?name=Pages&pa=showpage&pid=66).http://www.bonshans.ni/modules.php?name=Pages&pa=showpage&pid=6 6 ).
Решений, обладающих набором признаков, сходных с предлагаемыми, не выявлено. Предложенный в настоящей заявке путь не является очевидным для ведущих мировых разработчиков. Таким образом, результаты поиска показали, что каждый объект заявленной группы изобретений не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники.No solutions having a set of features similar to those proposed have been identified. The path proposed in this application is not obvious to leading world developers. Thus, the search results showed that each object of the claimed group of inventions does not follow for a specialist explicitly from the prior art.
На чертежах изображены схемы воздухообрабатывающих агрегатов, поясняющие способ работы.The drawings depict schemes of air handling units explaining the method of operation.
На фиг.1 и 2 способ работы иллюстрируется на примере схемы воздухообрабатывающего агрегата - канального или кассетного кондиционера (показан только внутренний блок, компрессорная установка, размещенная в наружном блоке кондиционера, на схеме отсутствует) или вентиляторного доводчика - фэнкойла системы отопления. На фиг.1 схема показана в процессе всасывания свежего воздуха и на фиг.2 - в процессе удаления загрязненного.In Figs. 1 and 2, the method of operation is illustrated by an example of a circuit of an air-handling unit - a duct or cassette air conditioner (only the indoor unit is shown, the compressor unit located in the outdoor unit of the air conditioner is not shown in the diagram) or a fan coil - fan coil of the heating system. In Fig.1, the diagram is shown in the process of suction of fresh air and in Fig.2 - in the process of removing contaminated.
На фиг.3 в качестве примера показана полная схема воздухообрабатывающего агрегата - сплит-установки, работающей по циклу теплового насоса или кондиционера и реализующей предлагаемый способ. Здесь относительно фиг.1 и 2 дополнительно приведены элементы: компрессорная установка 20, трубопроводы 19, теплообменник «воздух-хладагент» 18, ранее не показанные. Фиг.3 иллюстрирует также, что порядок размещения оборудования по ходу воздуха в рециркуляционном канале 1 не влияет на реализуемость предлагаемого способа и может отличаться от приведенного на фиг.1 и 2. На фиг.3 приведено исполнение с размещением воздухообрабатывающего устройства 4 - теплообменника «воздух-хладагент» 18 до вентилятора 2, что характерно для кондиционеров и тепловых насосов с настенным внутренним блоком.Figure 3 as an example shows a complete diagram of an air-handling unit - a split unit, operating on a cycle of a heat pump or air conditioner and implementing the proposed method. Here, with respect to FIGS. 1 and 2, additional elements are given:
На фиг.4 показана схема с дополнительным (приточно-вытяжным) вентилятором и переключающим устройством, установленными в вентиляционном канале.Figure 4 shows a diagram with an additional (supply and exhaust) fan and a switching device installed in the ventilation duct.
На фиг.5 показан внутренний блок воздухообрабатывающего агрегата, в частности кондиционера, конструктивное решение которого реализует предложенный способ работы, а на фиг.6 дан вид на переключающее устройство - золотниковый клапан.Figure 5 shows the indoor unit of an air-handling unit, in particular an air conditioner, the structural solution of which implements the proposed method of operation, and figure 6 shows a view of a switching device - spool valve.
На фиг.7 показано наиболее простое конструктивное исполнение агрегата, в котором реализован предложенный способ работы с дополнительным вентилятором. Здесь показан вентиляционный канал с установленными в нем регенератором, переключающим устройством и вентилятором (рециркуляционный канал с установленными в нем элементами не показан). На фиг.8 и 9 приведен вид на переключающее устройство агрегата, показанного на фиг.7, в положениях, соответствующих осуществлению различных процессов способа.In Fig.7 shows the simplest design of the unit, which implements the proposed method of working with an additional fan. A ventilation duct with a regenerator, a switching device and a fan installed in it is shown here (a recirculation duct with elements installed in it is not shown). On Fig and 9 shows a view of the switching device of the unit shown in Fig.7, in the positions corresponding to the implementation of various processes of the method.
Способ работы воздухообрабатывающего агрегата, в частности кондиционера воздуха, наиболее удобно пояснить на примере кондиционера, схема внутреннего блока которого приведена на фиг.1 и 2. Он заключается в следующем. С помощью вентилятора 2 осуществляют процесс всасывания комнатного воздуха из помещения через входное устройство 3 в рециркуляционный канал 1. Одновременно с помощью того же вентилятора 2 осуществляют процесс всасывания в рециркуляционный канал 1 через вентиляционный канал 6 свежего воздуха. В рециркуляционном канале 1 выполняют смешение комнатного и свежего воздуха. По мере прохождения воздуха через рециркуляционный канал 1 осуществляют процессы его термической, влажностной или иной обработки, набор и последовательность которых зависят от назначения и конструкции воздухообрабатывающего агрегата. На схемах фиг.1 и 2 в рециркуляционном канале 1 по ходу потока воздуха над ним последовательно осуществляют процессы обработки во входном устройстве 3 (например, очистку в фильтре), в воздухообрабатывающем устройстве 4 (например, подогрев в воздухонагревателе) и выходном устройстве 5 (например, очистку и раздачу воздуха обратно в помещение через качающиеся жалюзи). Набор и количество устанавливаемых в рециркуляционном канале 1 устройств обработки воздуха и соответственно выполняемых процессов обработки, а также последовательность их установки по ходу потока воздуха, а следовательно, последовательность выполнения этих процессов могут быть различны. Этот набор может, в частности, включать нагрев или охлаждение, увлажнение или осушку, адсорбционную и бактерицидную обработку, насыщение аэроионами и др. Всасывание воздуха может осуществляться одним или несколькими параллельно включенными вентиляторами и т.д. Способ работы подобных устройств и конструкции всех упомянутых выше их элементов известны до даты приоритета. Набор и последовательность выполнения отдельных процессов в рециркуляционном канале 1 не влияют на осуществление предлагаемого способа.The method of operation of an air-handling unit, in particular an air conditioner, is most conveniently explained by the example of an air conditioner, the circuit of the indoor unit of which is shown in FIGS. 1 and 2. It is as follows. Using the
Для реализации предлагаемого способа дополнительно осуществляют процесс удаления части комнатного воздуха из рециркуляционного канала 1 через вентиляционный канал 6 на улицу, причем процессы всасывания свежего воздуха и удаления части комнатного воздуха чередуют во времени. Для их чередования поочередно подключают вентиляционный канал 6 к всасывающему 9 и нагнетательному патрубку 10 вентилятора 2. При этом осуществляют процесс теплообмена между свежим и удаляемым воздухом при посредстве воздухопроницаемого теплоемкого регенератора 7, размещенного в вентиляционном канале 6. Этот процесс заключается в том, что при удалении воздуха на улицу осуществляют его теплообмен с теплоемким регенератором 7. Вступая в теплообмен, воздух отдает регенератору 7 свое тепло (зимой) и сам охлаждается. Впоследствии при всасывании свежего воздуха осуществляют его нагрев в процессе теплообмена с нагретым теплоемким регенератором 7. Регенератор 7 при этом охлаждается. В летнее время, когда температура наружного воздуха выше, чем в помещении, процесс теплообмена между удаляемым и свежим воздухом ведет к охлаждению последнего.To implement the proposed method, they additionally carry out the process of removing part of the room air from the
На фиг.1 схема показана для момента, когда выполняется процесс удаления воздуха через вентиляционный канал 6, вентиляционный канал 6 подключен к штуцеру нагнетания 10 вентилятора 2. На фиг.2 - в момент выполнения процесса всасывания свежего воздуха, вентиляционный канал 6 подключен к всасывающему штуцеру 9.Figure 1 shows the diagram for the moment when the process of removing air through the
Реализации предлагаемого способа по схеме фиг.1 и 2 наиболее проста и экономична, поскольку не требует дополнительных вентиляторов для осуществления описанных новых процессов. Всасывание свежего и удаление воздуха - циклическое изменение направления потока в вентиляционном канале 6 и регенераторе 7 осуществляют путем последовательного подключения внутреннего патрубка регенератора 8 к всасывающему 9 и нагнетательному патрубку 10 вентилятора 2 с помощью переключающего устройства 11, установленного в месте соединения рециркуляционного канала 1 и вентиляционного канала 6.Implementation of the proposed method according to the scheme of figures 1 and 2 is the most simple and economical, since it does not require additional fans to implement the described new processes. Fresh intake and air removal - a cyclic change in the direction of flow in the
При работе воздухообрабатывающего агрегата по описываемому варианту способа в процессе подключения вентиляционного канала 6 с помощью переключающего устройства 11 к всасывающему штуцеру 9 вентилятора 2 и удаления комнатного воздуха из рециркуляционного канала 1 через вентиляционный канал 6 принудительно, по меньшей мере, частично уменьшают пропускную способность части рециркуляционного канала 1, расположенной после вентилятора 2, и тем самым уменьшают подачу воздуха из рециркуляционного канала 1 в помещение. Соответственно в процессе подключения вентиляционного канала 6 с помощью переключающего устройства 11 к всасывающему штуцеру 9 вентилятора 2 и всасывания свежего воздуха из вентиляционного канала 6 в рециркуляционный канал 1 принудительно, по меньшей мере, частично уменьшают пропускную способность расположенной до вентилятора 2 части рециркуляционного канала 1 и тем самым уменьшают поток воздуха из помещения в рециркуляционный канал 1. Изменение пропускной способности рециркуляционного канала 1 меняет долю удаляемого на улицу или соответственно всасываемого свежего воздуха, позволяет регулировать соотношение потоков, а следовательно, и параметры после смешения и условия теплообмена в воздухопроницаемом теплоемком регенераторе 7. При этом изменения пропускной способности (свободного сечения) канала производят тем же переключающим устройством 11.When the air handling unit according to the described method variant connects the
Согласно предлагаемому способу степень уменьшения пропускной способности рециркуляционного канала 1 и соответственно регулирование соотношения потоков воздуха может осуществляться по желанию потребителя: «слабая вентиляция - сильная вентиляция», по командам единой системы управления зданием или по сигналам датчиков присутствия в помещении, влажности, уровня СО2 и т.д.According to the proposed method, the degree of reduction in the throughput of the
Регулирование пропускной способности рециркуляционного канала 1 в предлагаемом способе работы обеспечивает возможность регулирования температуры воздуха, подаваемого в помещение. По требованиям санитарных норм температура потока, подаваемого в помещение, должна отличаться от температуры в помещении не более чем на несколько градусов. Для выполнения этого требования согласно предлагаемому способу дополнительно измеряют температуру. При выходе температуры за пределы заданного диапазона меняют пропускную способность рециркуляционного канала 1.Regulation of the throughput of the
В наиболее простом и эффективном варианте измеряют температуру воздуха в вентиляционном канале 6 в месте его примыкания к рециркуляционному каналу 1. Осуществление такого процесса измерения позволяет точно поддерживать температуру даже в течение одного процесса всасывания свежего воздуха. Процесс теплообмена в регенераторе 7 является нестационарным. Ввиду этого температура свежего воздуха на входе в рециркуляционный канал 1 в течение одного процесса всасывания меняется (в зимнее время к концу процесса всасывания свежего воздуха понижается). При ее понижении ниже заданной допустимой величины пропускную способность рециркуляционного канала 1 с помощью переключающего устройства 11 увеличивают, увеличивая долю циркулирующего комнатного воздуха и уменьшая долю всасываемого свежего. При этом температура воздуха после смешения возвращается в комфортный диапазон. Данный способ работы применим как в зимнее время, когда температура наружного воздуха ниже комнатной, так и в летнее, когда она выше.In the simplest and most effective embodiment, the temperature of the air in the
В частном случае реализации способа работы с уменьшением пропускной способности рециркуляционного канала 1 до нуля (полным перекрытием) он близок к применяемому в описанных выше аналогах из области вентиляции. Однако всасывание комнатного воздуха и подача свежего осуществляются через различные, разнесенные в пространстве устройства: входное устройство 3 и выходное устройство 5. Отсутствие реверса потока в помещении, как в аналогах, значительно повышает эффективность воздухообмена. Это в сочетании с безынерционным реверсом потока в вентиляционном канале позволяет уменьшить время дутья, резко повысить эффективность регенерации, уменьшить размеры регенератора. Это делает также возможным использование в помещении только одного устройства, а не двух, как в аналоге.In the particular case of the implementation of the method of working with reducing the throughput of the
Примеры, приведенные на фиг.1, 2 и 3, подтверждают, что организация процессов, определяющих новизну предлагаемого способа, не зависит от типа агрегата и порядка выполнения процессов в рециркуляционном канале 1.The examples shown in figures 1, 2 and 3, confirm that the organization of the processes that determine the novelty of the proposed method does not depend on the type of unit and the order of the processes in the
Иной вариант реализации предложенного способа работы воздухообрабатывающего агрегата может быть осуществлен по схеме фиг.4. Здесь процессы в рециркуляционном канале 1 не отличаются от вышеописанных. Однако дополнительные процессы удаления части комнатного воздуха из рециркуляционного канала 1 через вентиляционный канал 6 на улицу и всасывания свежего воздуха с осуществлением процесса теплообмена между ними в теплоемком воздухопроницаемом регенераторе 7 осуществляют путем поочередного подключения к всасывающему и нагнетательному патрубкам дополнительного вентилятора 12, установленного в вентиляционном канале 6. Подключение осуществляется с помощью переключающего устройства 13, установленного также в вентиляционном канале 6. Использование отдельного вентилятора, хотя и усложняет устройство воздухообрабатывающего агрегата, однако исключает необходимость воздействия на пропускную способность рецикуляционного канала и весьма удобно в ряде случаев. Оно целесообразно, когда элементы воздухообрабатывающего агрегата, осуществляющие вентиляцию (вентиляционный канал 6, регенератор 7), являются опциональной добавкой к основному агрегату, когда мощности вентилятора 2 недостаточно для осуществления процессов всасывания свежего и удаления части комнатного воздуха или когда в рециркуляционном канале 1 отсутствует возможность размещения переключающего устройства 11.Another embodiment of the proposed method of operation of the air-handling unit can be implemented according to the scheme of figure 4. Here, the processes in the
В простейшем и наиболее дешевом варианте осуществления предлагаемого способа равенство количеств удаляемого комнатного воздуха и всасываемого свежего воздуха обеспечивают тем, что с помощью таймера поддерживают равными длительности соответствующих процессов.In the simplest and cheapest embodiment of the proposed method, the equality of the quantities of the removed room air and the intake of fresh air is ensured by the fact that by means of a timer the durations of the corresponding processes are kept equal.
Для обеспечения более высокой эффективности энергосбережения и заданного воздухообмена способ должен компенсировать влияние вредных внешних воздействий на процессы, его составляющие. Такими вредными воздействиями являются, например, ветровая нагрузка на здание, создающая повышенное давление воздуха с наветренной стороны и пониженное - с подветренной. К ним также относится появление посторонних источников вентиляции, например открытых входных дверей и т.п. Эти факторы нарушают равенство количеств удаляемого комнатного воздуха и всасываемого свежего и снижают эффективность процессов. Для частичной компенсации этих эффектов предусмотрены варианты осуществления способа работы агрегата с поддержанием заданных параметров процессов.To ensure higher efficiency of energy saving and a given air exchange, the method should compensate for the influence of harmful external influences on the processes that make up it. Such harmful effects are, for example, the wind load on the building, creating increased air pressure from the windward side and lower - from the leeward. They also include the appearance of extraneous sources of ventilation, such as open entrance doors, etc. These factors violate the equality of the quantities of removed room air and fresh intake, and reduce the efficiency of the processes. To partially compensate for these effects, there are options for implementing the method of operation of the unit while maintaining specified process parameters.
В частности, для этого в более сложном варианте осуществления способа измеряют температуру воздуха в месте примыкания вентиляционного канала 6 к рециркуляционному каналу 1 и в соответствии с ней меняют длительность процессов удаления комнатного воздуха и всасывания свежего. При выходе значения этой температуры за пределы заданного допустимого диапазона уменьшают отношение длительности процесса всасывания свежего воздуха к длительности процесса удаления комнатного воздуха. Изменение отношения осуществляют, изменяя длительность одного из этих процессов и сохраняя длительность второго постоянной либо изменяя длительности обоих процессов.In particular, for this, in a more complex embodiment of the method, the air temperature is measured at the junction of the
В более сложном варианте осуществления предлагаемого способа измеряют температуру воздуха в месте примыкания вентиляционного канала 6 к рециркуляционному каналу 1 и в соответствии с ней изменяют соотношение скоростей вращения вентилятора 2 или 12 при осуществлении процессов всасывании свежего воздуха и удаления комнатного воздуха. При выходе значения этой температуры за пределы заданного допустимого диапазона соотношение уменьшают. Для этого либо уменьшают относительно предварительно заданного значения скорость вращения вентиляторов 2 или 12 в процессе всасывания свежего воздуха, либо увеличивают относительно предварительно заданного значения скорость вращения вентиляторов 2 или 12 в процессе удаления комнатного воздуха, либо используют и то и другое.In a more complex embodiment of the proposed method, the air temperature is measured at the junction of the
Воздухообрабатывающий агрегат для реализации описанного способа может иметь два основных варианта исполнения.The air handling unit for implementing the described method may have two main options for execution.
Первый вариант исполнения воздухообрабатывающего агрегата - кондиционера, соответствующий схемам фиг.1-3, приведен на чертежах фиг.5 и 6. В этом исполнении для реализации способа и получения искомого полезного результата не требуется установки дополнительных вентиляторов. Внутренний блок агрегата включает рециркуляционный канал 1 и присоединенный к нему вентиляционный канал 6. В вентиляционном канале 6 расположен теплоемкий воздухопроницаемый регенератор 7, наружный патрубок которого 17 сообщается с окружающей средой (наружным воздухом). Регенератор 7 выполнен из плотно упакованных панелей сотового полипропилена или поликарбоната с толщиной листа менее 4 мм. Панели имеют развитую поверхность (компактность до 1500 м2/м3), достаточную теплоемкость, малую толщину стенок, что обеспечивает идеальное использование всей массы насадки в процессе теплообмена. И в то же время они достаточно дешевы и доступны. Конструкция и материал панелей известны. В рециркуляционном канале 1 установлено входное устройство 3 для всасывания комнатного воздуха, представляющее собой в настоящем примере вентиляционную решетку, вентилятор 2, воздухообрабатывающее устройство 4, выходное устройство 5, представляющее собой в настоящем примере фильтр 26 и вентиляционную решетку для выхода воздуха в помещение. Здесь воздухообрабатывающее устройство 4 - теплообменник «воздух-хладагент» 18 теплового насоса или кондиционера. Теплообменник «воздух-хладагент» 18 связан трубопроводами 19 с компрессорной установкой 20 сплит-системы (см. схему фиг.3), чиллером или системой отопления, установленными отдельно. Конструкции их известны. Устройство обработки воздуха 4 может включать увлажнители, ионизаторы воздуха, адсорберы, бактерицидные лампы, фильтры и др. в соответствии с назначением воздухообрабатывающего агрегата. Конструкции их также известны.The first embodiment of the air-handling unit - the air conditioner, corresponding to the schemes of Figures 1-3, is shown in the drawings of Figures 5 and 6. In this embodiment, to implement the method and obtain the desired useful result, it is not necessary to install additional fans. The indoor unit of the unit includes a
В рециркуляционном канале 1 в месте примыкания к нему вентиляционного канала 6 помещено переключающее устройство. Переключающее устройство выполнено в виде минимум одного вращающегося, поворотного, качающегося или движущегося возвратно-поступательно клапана. Его конструктивное исполнение зависит от функций, конструктивного исполнения, традиций проектирования конкретного воздухообрабатывающего агрегата.In the
Наиболее простое переключающее устройство 11 представляет собой (см. фиг.5 и 6) оснащенный электроприводом 27 поворотный или вращающийся золотниковый клапан. Клапан включает в себя золотник 21 с всасывающим 22 и нагнетательным 23 окнами, соединенными каналом, в котором установлен вентилятор 2 (или несколько параллельно включенных вентиляторов 2). Вентилятор 2 установлен таким образом, что его всасывающий штуцер 9 всегда соединен с всасывающим окном 22 золотника 21, а нагнетательный штуцер 10 - с нагнетательным окном 23 золотника 21. Для снижения шума установка вентиляторов 2 выполнена в ложементах 25 из вспененного материала. В зоне соединения вентиляционного канала 6 и рециркуляционного канала 1 установлен датчик температуры воздуха 28.The
При работе воздухообрабатывающего агрегата электропривод 27 по команде системы управления осуществляет поворот золотника 21 на заданный угол с остановкой в конечной точке поворота и совмещает всасывающее окно 22 золотника 21 с вентиляционным каналом 6. При этом тело золотника 21 частично или полностью перекрывает рециркуляционный канал 1 со стороны входного устройства 3, снижая его пропускную способность. В течение заданного времени происходит всасывание свежего воздуха через регенератор 7. При этом за счет охлаждения регенератора 7 воздух подогревается (для определенности описана работа в зимнее время). Если при этом температура поступающего в рециркуляционный канал свежего воздуха, контролируемая датчиком температуры 28, окажется ниже заданной, электропривод 27 осуществляет дополнительный поворот золотника 21, приоткрывая рециркуляционный канал 1 для увеличения доли комнатного воздуха, всасываемого вентилятором 2. Температура воздуха после смешения вследствие этого остается при этом в заданном диапазоне. По истечении заданного системой управления промежутка времени электропривод 27 выполняет поворот золотника 21 с остановкой в конце, совмещая с вентиляционным каналом 6 его нагнетательное окно 23. Тело золотника 21 одновременно частично или полностью перекрывает рециркуляционный канал 1 со стороны выходного устройства 5, уменьшая его пропускную способность. Вентилятор 2 при этом отбирает часть комнатного воздуха из рециркуляционного канала 1 и через вентиляционный канал 6 и регенератор 7 удаляет его на улицу. Регенератор 7 при этом нагревается.When the air handling unit is operating, the
Скорость вращения вентилятора задается потребителем и может корректироваться системой управления по одному из описанных выше способов. Потребитель или система управления могут перевести агрегат в режим исключительно приточной или вытяжной вентиляции, остановив золотник 21 в соответствующем положении с полным перекрытием рециркуляционного канала 1. Это целесообразно, например, при примерном равенстве комнатной и наружной температуры.The fan speed is set by the consumer and can be adjusted by the control system in one of the ways described above. The consumer or the control system can put the unit into exclusively supply or exhaust ventilation mode by stopping the
При выключении режима вентиляции электропривод 27 осуществляет поворот золотника 21 таким образом, что его тело полностью перекрывает вентиляционный канал 6, не допуская проникновения холодного воздуха в помещение. Выполнение всех остальных функций агрегата: очистки комнатного воздуха, регулирования его температуры и влажности и др. остается при этом возможным.When the ventilation mode is turned off, the
Во втором варианте исполнения агрегата реализован способ работы согласно схеме фиг.4. Возможное конструктивное решение воздухообрабатывающего агрегата показано на фиг.7. Здесь приведен разрез вентиляционного канала с размещенным в нем дополнительным оборудованием. Рециркуляционный канал с установленным в нем оборудованием идентичен по устройству вышеописанным и на фиг.7 не показан. Вентиляционный канал 6 присоединен к рециркуляционному каналу в любом сечении последнего. В вентиляционном канале 6 установлен регенератор 7, дополнительный (приточно-вытяжной) вентилятор 12 и переключающее клапанное устройство 13.In the second embodiment of the unit, a method of operation according to the scheme of FIG. 4 is implemented. A possible structural solution of the air-handling unit is shown in Fig.7. Here is a section through the ventilation duct with additional equipment housed in it. The recirculation channel with the equipment installed in it is identical in design to the one described above and is not shown in Fig. 7. The
Регенератор 7 выполнен из плотно упакованных панелей сотового полипропилена или поликарбоната с толщиной листа менее 4 мм. Панели имеют развитую поверхность (компактность до 1500 м2/м3), достаточную теплоемкость, малую толщину стенок, что обеспечивает идеальное использование всей массы насадки в процессе теплообмена. И в то же время они достаточно дешевы и доступны. Конструкция и материал панелей известны. Конструкция переключающего устройства 13 в одном из наиболее простых вариантов исполнения представляет собой два совмещенных дисковых поворотных шиберных клапана. Шиберы 14 имеют окна 15 и приводятся в действие электроприводом 16. Переключающее устройство 13 с приточно-вытяжным вентилятором 12 может быть расположено в любом сечении вентиляционного канала 6: у внутреннего штуцера 8 регенератора 7, как показано на фиг.4 и 7, у наружного штуцера 17 регенератора 7 либо в разрыве между двумя частями регенератора 7.The
При работе приведенной на фиг.7-9 конструкции воздухообрабатывающего агрегата электропривод 16 переключающего устройства 13 по командам системы управления осуществляет поворот дисковых шиберов 14 до совмещения окон 15 с окнами в корпусе 24. При этом патрубок 8 регенератора 7 подключается к всасывающему патрубку вентилятора 12 (положение показано на фиг.9), производится всасывание свежего воздуха, его нагрев в регенераторе 7 и подача его в рециркуляционный канал, где он смешивается с комнатным воздухом, обрабатывается и подается в помещение. Далее с помощью электропривода 16 осуществляется поворот дисковых шиберов 14 для подключения патрубка 8 регенератора 7 к нагнетательному патрубку вентилятора 12 (см. фиг.7 и 8). При этом часть комнатного воздуха всасывается вентилятором 12 из рециркуляционного канала и через вентиляционный канал 6 и регенератор 7 удаляется на улицу. Выходящий воздух отдает свое тепло регенератору 7. Переключения повторяются с заданной системой управления периодичностью либо реализуется один из предусмотренных выше в заявляемом способе алгоритмов управления.In the operation of the design of the air-handling unit shown in Figs. 7-9, the
Потребитель или система управления могут перевести агрегат в режим исключительно приточной или вытяжной вентиляции, остановив дисковые шиберы 14 в соответствующем положении. Это целесообразно, например, при примерном равенстве комнатной и наружной температуры.The consumer or the control system can put the unit in the exclusive supply or exhaust ventilation mode by stopping the
При выключении агрегата электропривод 16 осуществляет поворот дисковых шиберов 14 таким образом, что окна в корпусе полностью перекрыты, не допуская проникновения холодного воздуха в помещение.When the unit is turned off, the
Заявленная группа изобретений соответствует условию «промышленная применимость», поскольку она предназначена для промышленного использования в областях разработки и производства устройств для обработки воздуха, таких как кондиционеры, а также устройств регулируемой вентиляции с рекуперацией тепла. Изобретение использует известные, используемые промышленностью и отмеченные в доотличительной части технические решения и новые решения, простота и промышленная осуществимость которых несомненны. В настоящее время подготовлено промышленное производство устройств.The claimed group of inventions meets the condition of "industrial applicability", since it is intended for industrial use in the fields of development and production of air treatment devices, such as air conditioners, as well as controlled ventilation devices with heat recovery. The invention uses well-known, used by industry and noted in the pre-distinctive part technical solutions and new solutions, the simplicity and industrial feasibility of which is undeniable. Currently prepared for the industrial production of devices.
Claims (14)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202006014378U DE202006014378U1 (en) | 2006-09-20 | 2006-09-20 | Air conditioning system especially for small rooms has a controlled airflow switched between recirculating and with controlled heating of the fresh air inlet |
DE202006014378 | 2006-09-20 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007114208A RU2007114208A (en) | 2008-11-10 |
RU2355951C2 true RU2355951C2 (en) | 2009-05-20 |
Family
ID=37514087
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007114208/06A RU2355951C2 (en) | 2006-09-20 | 2007-04-16 | Method of air-handling, namely of air-conditioning, operation, and device for its implementation (versions) |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE202006014378U1 (en) |
RU (1) | RU2355951C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2514556C1 (en) * | 2013-01-10 | 2014-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВПО "ВГУИТ") | Air preparation device incorporating heat pump |
EA021370B1 (en) * | 2011-03-24 | 2015-06-30 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" | Ventilation device |
RU2807848C2 (en) * | 2021-06-16 | 2023-11-21 | Общество с ограниченной ответственностью "ТЕХПРОМВОЛГА" | Air heater |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102019125523B3 (en) * | 2019-09-23 | 2020-08-13 | Viessmann Werke Gmbh & Co Kg | Multi-room building ventilation system and procedures for its operation |
-
2006
- 2006-09-20 DE DE202006014378U patent/DE202006014378U1/en not_active Expired - Lifetime
-
2007
- 2007-04-16 RU RU2007114208/06A patent/RU2355951C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EA021370B1 (en) * | 2011-03-24 | 2015-06-30 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" | Ventilation device |
RU2514556C1 (en) * | 2013-01-10 | 2014-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВПО "ВГУИТ") | Air preparation device incorporating heat pump |
RU2807848C2 (en) * | 2021-06-16 | 2023-11-21 | Общество с ограниченной ответственностью "ТЕХПРОМВОЛГА" | Air heater |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007114208A (en) | 2008-11-10 |
DE202006014378U1 (en) | 2006-11-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102705920B (en) | Double-cold-source heat pump total heat recovery humidity regulating and temperature controlling fresh air unit and control method thereof | |
CN106524317B (en) | Quality-divided heat recovery refrigerant supercooling reheating air conditioner and air treatment method thereof | |
CN202338980U (en) | Reciprocating heat recovery fresh air system | |
WO2016179884A1 (en) | Variable-refrigerant-flow radiant air-conditioning system | |
CN106705224B (en) | Multi-level heat recovery combined air processor and air processing method thereof | |
CN104061630B (en) | Modular fresh air processor | |
KR102232441B1 (en) | Air conditioner with six port | |
CN205717538U (en) | Mixed ventilation heating air conditioning equipment | |
CN114562766A (en) | Fresh air handling unit and method | |
CN206369270U (en) | Heat air conditioner again is subcooled in a kind of sub-prime recuperation of heat cryogen | |
RU2355951C2 (en) | Method of air-handling, namely of air-conditioning, operation, and device for its implementation (versions) | |
CN108286755A (en) | A kind of air-treatment unit of included low-temperature receiver | |
CN104566720A (en) | Precision machine room air condition compressor fluorine pump refrigerating cycle system | |
WO2018076461A1 (en) | Waterless humidifying air conditioner and humidifying method | |
CN203036900U (en) | Heat pump dehumidifier | |
CN103017404B (en) | Heat pump dehumidifier | |
CN204084622U (en) | A kind of modular fresh air processor | |
JP2006189241A (en) | Indoor air ventilating device and method | |
CN108317650B (en) | Multi-connected air conditioner heat pump system with independent fresh air | |
CN107289563A (en) | Reheating type heat pump recuperation of heat air-conditioner set | |
CN206338866U (en) | A kind of multi-level recuperation of heat combination type air processor | |
CN205593082U (en) | Fresh air dehumidifier | |
CN216431958U (en) | Bypass oxygenation and isothermal difference refrigeration fresh air dehumidifier | |
CN104406254A (en) | Whole-process energy saving type evaporating cooling air conditioner system and control method thereof | |
CN204301237U (en) | The energy-conservation evaporative condenser air conditioner system of a kind of overall process |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120417 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20150510 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160417 |