RU2490557C2

RU2490557C2 - Method to use ambient air to cool room devices

Info

Publication number: RU2490557C2
Application number: RU2009117159/12A
Authority: RU
Inventors: Пекка МЯКИНЕН
Original assignee: Флэкт Вудз Аб
Priority date: 2008-05-06
Filing date: 2009-05-05
Publication date: 2013-08-20
Also published as: EP2116788A2; EP2116788A3; FI20085412L; FI20085412A0; RU2009117159A; CN101576304B; NO20091796L; KR20090116629A; CN101576304A

Abstract

FIELD: heating.

SUBSTANCE: method to use ambient air for cooling of room devices, for instance, cooling girders (4), in which water returned from room devices is used in a supply air radiator (3) for heating of supply air. At the same time water is cooled and sent back to room devices for cooling of premises.

EFFECT: improved energy efficiency of the method, with preservation of simplicity of design necessary to realise this method.

3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к способу использования наружного воздуха для охлаждения комнатных устройств, например охлаждающих балок.The invention relates to a method for using outdoor air to cool indoor devices, such as chilled beams.

Необходимость в охлаждении внутреннего пространства зданий обычно возрастает при повышении температуры наружного воздуха. Внутренние нагрузки, находящиеся в помещениях, например, осветительные приборы и компьютеры, обуславливают необходимость в охлаждении даже при низкой температуре наружного воздуха, например, ниже 5°C. В этом случае можно использовать более холодный наружный воздух для охлаждения внутреннего воздуха. Обычно более холодный наружный воздух используется только в случаях применения приточных вентиляторов, т.е. когда воздух низкой температуры, например 15°C, нагнетается внутрь. Однако этой мощности охлаждения недостаточно, но было бы предпочтительно подводить энергию охлаждения, содержащуюся в наружном воздухе, также к комнатным устройствам.The need for cooling the interior of buildings usually increases with increasing outdoor temperature. Indoor loads in rooms, such as lighting fixtures and computers, necessitate cooling even at low outdoor temperatures, for example, below 5 ° C. In this case, colder outside air can be used to cool the inside air. Usually colder outside air is used only in the case of supply air fans, i.e. when low temperature air, such as 15 ° C, is forced inside. However, this cooling power is not enough, but it would be preferable to supply the cooling energy contained in the outdoor air also to indoor devices.

Охлаждение комнатных устройств с помощью наружного воздуха, таким образом, обычно не используется при охлаждении посредством вентиляции, поскольку обычно такое охлаждение трудно реализовать, и для него требуется добавление новых трубопроводов, теплообменников и насосов к обычной трубопроводной сети. Поскольку охлаждающая установка и вентиляционная установка обычно поступают от разных поставщиков, объединить эти разнородные конструкции в надежное устройство непросто.The cooling of indoor units using outside air is thus not typically used for cooling by ventilation, since such cooling is usually difficult to implement and requires the addition of new piping, heat exchangers and pumps to a conventional piping network. Since the cooling unit and the ventilation unit usually come from different suppliers, it is not easy to combine these heterogeneous designs into a reliable device.

Когда используется охлаждение наружным воздухом, оно обычно осуществляется путем добавления устройств к охлаждающей установке, при этом холод наружного воздуха переносится в "основную систему циркуляции". Это значит, что теплообменник, его насосы и трубопроводы и т.д., нужно дополнительно устанавливать на крыше здания. Такого типа охлаждение обычно может быть либо включено, либо выключено, т.е. его можно использовать только, когда температура наружного воздуха настолько низка, что она может обеспечивать все охлаждение.When external air cooling is used, it is usually carried out by adding devices to the cooling unit, while the cold of the outdoor air is transferred to the “main circulation system”. This means that the heat exchanger, its pumps and pipelines, etc., must be additionally installed on the roof of the building. This type of cooling can usually be either turned on or off, i.e. it can only be used when the outdoor temperature is so low that it can provide all cooling.

Задачей настоящего изобретения является создание способа использования наружного воздуха для охлаждения комнатных устройств, позволяющего решать вышеозначенные проблемы. Способ, отвечающий изобретению, отличается тем, что вода, возвращающаяся из комнатных устройств, используется в радиаторе приточного воздуха для нагрева приточного воздуха, и в этом случае эта вода охлаждается и поступает обратно в комнатные устройства для охлаждения помещений. Таким образом, осуществляется экономия энергии нагревания и энергии охлаждения.The objective of the present invention is to provide a method of using outdoor air for cooling indoor devices, which allows to solve the above problems. The method according to the invention is characterized in that the water returning from the room devices is used in the supply air radiator to heat the supply air, in which case this water is cooled and fed back to the room devices for cooling the rooms. This saves heating energy and cooling energy.

Один предпочтительный вариант осуществления способа, отвечающего изобретению, отличается тем, что охлаждение наружным воздухом производится одновременно с охлаждением, осуществляемым посредством компрессоров охлаждения. Таким образом, мощность охлаждения наружным воздухом может дополняться компрессором, когда температура наружного воздуха недостаточно низка для обеспечения всего необходимого охлаждения.One preferred embodiment of the method of the invention is characterized in that the cooling with outside air is carried out simultaneously with the cooling carried out by means of cooling compressors. Thus, the cooling capacity of the outside air can be supplemented by a compressor when the outside temperature is not low enough to provide all the necessary cooling.

Еще один предпочтительный вариант осуществления способа, отвечающего изобретению, отличается тем, что действие радиатора приточного воздуха переключается между охлаждением, нагреванием и охлаждением наружным воздухом в зависимости от ситуации.Another preferred embodiment of the method of the invention is characterized in that the action of the supply air radiator switches between cooling, heating and cooling with outside air, depending on the situation.

Охлаждение наружным воздухом предпочтительно происходит без каких-либо внешних приспособлений, теплообменников и вентиляторов, которые сами потребляют энергию и снижают эффективность, полученную за счет охлаждения наружным воздухом.The cooling of the outside air preferably occurs without any external devices, heat exchangers and fans, which themselves consume energy and reduce the efficiency obtained by cooling the outside air.

Ниже изобретение будет описано более подробно на примере предпочтительного варианта осуществления со ссылкой на прилагаемый чертеж.Below the invention will be described in more detail on the example of a preferred embodiment with reference to the accompanying drawing.

На схеме, представленной на чертеже, основная система циркуляции обозначена позицией 2. Наружный воздух поступает внутрь через радиатор охлаждения/радиатор нагрева 3, который также называется радиатором приточного воздуха. Вода, возвращающаяся изо всех или части комнатных устройств, например, охлаждающих балок 4, поступает в систему циркуляции радиатора 3. Эта вода нагревает воздух, проходящий через радиатор охлаждения/радиатор нагрева 3, до температуры, пригодной для нагнетания внутрь. В то же время вода охлаждается, отдавая энергию воздуху. Охлажденная вода поступает обратно для охлаждения комнатных устройств. Таким образом, свободная энергия охлаждения, содержащаяся в наружном воздухе, может передаваться комнатным устройствам.In the diagram shown in the drawing, the main circulation system is indicated by 2. External air enters through the cooling radiator / heating radiator 3, which is also called the supply air radiator. Water returning from all or part of the indoor devices, for example, cooling beams 4, enters the circulation system of the radiator 3. This water heats the air passing through the cooling radiator / heating radiator 3 to a temperature suitable for inward injection. At the same time, the water cools, giving energy to the air. Chilled water flows back to cool indoor units. Thus, the free cooling energy contained in the outside air can be transmitted to indoor devices.

Когда из наружного воздуха невозможно извлечь достаточную энергию охлаждения, можно одновременно использовать компрессор охлаждения 1 для обеспечения дополнительной мощности. Вода, возвращающаяся из комнатных устройств, частично отводится в ответвление 6, которое служит для охлаждения наружным воздухом, и частично на испаритель компрессора охлаждения 1, где она охлаждается.When it is not possible to extract sufficient cooling energy from the outside air, cooling compressor 1 can be used at the same time to provide additional power. Water returning from room devices is partially diverted to branch 6, which serves to cool with outside air, and partially to the evaporator of cooling compressor 1, where it is cooled.

В устройстве, используемом согласно способу, отвечающему изобретению, охлаждающая установка и вентиляционная установка, таким образом, составляют одну интегрированную сущность, в которой радиатор охлаждения приточного воздуха также функционирует как радиатор нагрева приточного воздуха. Когда необходимо охлаждение наружного воздуха, он функционирует как радиатор нагрева. Следует обратить внимание на то, что радиатор приточного воздуха может переключать режим работы между охлаждением, нагреванием и охлаждением наружным воздухом в зависимости от ситуации. Согласно способу, отвечающему изобретению, охлаждение наружным воздухом можно использовать в гораздо более широком диапазоне температур, чем в решениях, отвечающих уровню техники, поскольку компрессор можно использовать одновременно параллельно с ним.In the device used according to the method of the invention, the cooling unit and the ventilation unit thus constitute one integrated entity in which the supply air cooling radiator also functions as the supply air heating radiator. When it is necessary to cool the outside air, it functions as a heating radiator. It should be noted that the supply air radiator can switch the operating mode between cooling, heating and cooling with outside air, depending on the situation. According to the method of the invention, outside air cooling can be used over a much wider temperature range than prior art solutions since the compressor can be used simultaneously in parallel with it.

Специалистам в данной области техники очевидно, что изобретение не ограничивается вариантами осуществления, представленными выше, и что его можно изменять в пределах объема формулы изобретения, представленной ниже. Следует понимать, что схема, представленная на чертеже, и представленные исполнительные в ней механизмы являются лишь одним из вариантов реализации изобретения. Таким образом, их можно изменять по мере необходимости.Those skilled in the art will appreciate that the invention is not limited to the embodiments presented above, and that it can be varied within the scope of the claims presented below. It should be understood that the circuit shown in the drawing and the actuating mechanisms presented therein are only one embodiment of the invention. Thus, they can be changed as needed.

Claims

1. The method of using outdoor air to cool indoor devices, such as cooling beams (4), characterized in that the water returning from indoor devices is used in the supply air radiator (3) to heat the fresh air, while the water is cooled and sent back to indoor devices for cooling rooms.

2. The method according to claim 1, characterized in that the cooling with outside air is carried out simultaneously with the cooling carried out by means of cooling compressors (1).

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the action of the supply air radiator (3) is switched between cooling, heating and cooling with outside air, depending on the situation.