RU2533354C2

RU2533354C2 - Heat piping energy saving inlet air temperature control system

Info

Publication number: RU2533354C2
Application number: RU2012152665/12A
Authority: RU
Inventors: Владимир Сергеевич Ежов; Наталья Евгеньевна Семичева
Priority date: 2012-12-06
Filing date: 2012-12-06
Publication date: 2014-11-20
Also published as: RU2012152665A

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: offered invention relates to civil engineering and can be used for pre-heating and cooling of inlet air. The heat piping energy saving inlet air thermal control system comprising a tubular heat exchanger which is located below the ground freezing level and formed by heat exchange elements, each of which is made from pipes, joined to each other cross-like and along the perimeter, the internal surface of which is covered with a wick in the form of cylindrical segments and a lattice comprising meshes; each heat exchange element is fitted with a vertical transport thermal pipe, connected with a wick of a sector manifold of plate heat tubular heat exchanger, fitted with drop catcher and placed above the grade level, the housing of which is separated by vertical longitudinal partitions into through air ducts and plugged from ends heat tubular chambers, the internal surfaces of which are coated with a wick of the chamber manifold and a lattice from wick strips, joined with other wicks, The vertical transport thermal pipes are connected through pipelines with the adjusting tank filled with hydraulic fluid, which fills all wicks, and the outlet branch pipe connects the plate heat tubular heat exchanger through the inlet air duct with the valve, air heater, ventilator, central conditioner and trunk air duct located in the ventilation chamber of the building.

EFFECT: invention allows to improve the efficiency of the named system.

9 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к строительству и может быть использовано для предварительного подогрева и охлаждения приточного воздуха в системах вентиляции и кондиционирования в зимний и летний периоды, соответственно.The present invention relates to construction and can be used for preheating and cooling the supply air in ventilation and air conditioning systems in the winter and summer periods, respectively.

Известна система кондиционирования воздуха, включающая вентилятор, воздухоохладитель, воздухонагреватель (калорифер), камеру орошения, совмещенную с камерой смешения (центральный кондиционер) [Патент РФ №2253804, МПК F24F 5/00, F24F 3/14, 2005].A known air conditioning system comprising a fan, an air cooler, an air heater (air heater), an irrigation chamber combined with a mixing chamber (central air conditioning) [RF Patent No. 22533804, IPC F24F 5/00, F24F 3/14, 2005].

Недостатком известной системы является высокий расход энергии на подогрев и охлаждение воздуха, что снижает эффективность ее работы.A disadvantage of the known system is the high energy consumption for heating and cooling air, which reduces its efficiency.

Более близким к предлагаемому изобретению является энергоресурсосберегающая система кондиционирования, содержащая приточную (вентиляционную) камеру, в которой помещены клапан, вентилятор, калорифер, камера орошения (центральный кондиционер), перед которой устроены каплеуловитель и теплообменник, соединенный с источником энергии из системы вторичных энергетических ресурсов (ВЭР) [Патент РФ №2302588, МПК F24F 5/00, 2007].Closer to the proposed invention is an energy-saving air-conditioning system containing a supply (ventilation) chamber, in which a valve, fan, air heater, irrigation chamber (central air conditioning) are placed, in front of which there is a droplet eliminator and a heat exchanger connected to an energy source from the secondary energy resources system ( VER) [RF Patent No. 2302588, IPC F24F 5/00, 2007].

Недостатками известной системы кондиционирования являются необходимость наличия поблизости источника ВЭР и подводящих теплопроводов и невозможность использования существующей ВЭР в летнее время для охлаждения приточного воздуха, что снижает ее эффективность.The disadvantages of the known air conditioning system are the need for a nearby VER source and supply heat pipes and the inability to use the existing VER in the summer to cool the supply air, which reduces its effectiveness.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности теплотрубной энергосберегающей системы терморегулирования приточного воздуха.The technical result of the invention is to increase the efficiency of the heatpipe energy-saving supply air temperature control system.

Технический результат достигается теплотрубной энергосберегающей системой терморегулирования приточного воздуха, включающей расположенный ниже уровня промерзания грунта трубчатый теплообменник, составленный из теплообменных элементов, каждый из которых выполнен из труб, соединенных между собой крестовидно и по периметру, внутренняя поверхность верха которых покрыта фитилем (пористым материалом) в форме цилиндрических сегментов, а остальная внутренняя поверхность покрыта решеткой из полос фитиля (пористого материала), образующей ячейки, причем середина верха средней трубы каждого теплообменного элемента трубчатого теплообменника снабжена вертикальной транспортной тепловой трубой, внутренняя поверхность которой покрыта кольцевым фитилем (пористым материалом), нижняя кромка которого соединена с цилиндрическими сегментами фитиля труб теплообменного элемента, верхняя кромка соединена с фитилем секторного коллектора пластинчатого теплотрубного теплообменника, помещенного выше поверхности грунта, который состоит из прямоугольного корпуса, установленного с некоторым уклоном в сторону движения приточного воздуха, выходной торец которого заканчивается каплеуловителем, снабженным торцевой крышкой с выходным патрубком и пирамидальным поддоном со штуцером, внутри корпус разделен вертикальными продольными перегородками поочередно на проходные воздушные каналы и заглушенные с торцов теплотрубные камеры, образующие секции, сообщающиеся между собой по воздуху, причем внутренние поверхности всех четырех торцов теплотрубных камер по периметру покрыты фитилем камерного коллектора, а внутренние поверхности вертикальных перегородок покрыты решеткой из полос фитиля (пористого материала), образующей ячейки, концы которых соединены с фитилем камерного коллектора, которые снизу, в свою очередь, соединены с фитилем секторного коллектора, при этом вертикальные транспортные тепловые трубы соединены трубопроводами через паровой коллектор и обратный клапан с регулировочным резервуаром, представляющим собой герметичный сосуд, поддон которого заполнен легкокипящей жидкостью, которой заполнены также фитили цилиндрических сегментов, камерных коллекторов, решеток и кольцевые фитили всех вертикальных транспортных тепловых труб, а выходной патрубок торцевой крышки соединяет пластинчатый теплотрубный теплообменник через входной воздуховод с клапаном, калорифером, вентилятором, центральным кондиционером и магистральным воздуховодом, расположенных в вентиляционной камере здания.The technical result is achieved by a heatpipe energy-saving supply air temperature control system, including a tubular heat exchanger located below the soil freezing level, composed of heat exchange elements, each of which is made of pipes connected together crosswise and around the perimeter, the inner surface of the top of which is covered with a wick (porous material) in the shape of cylindrical segments, and the rest of the inner surface is covered with a lattice of wick strips (porous material) forming cells, and the middle of the top of the middle pipe of each heat exchange element of the tubular heat exchanger is equipped with a vertical transport heat pipe, the inner surface of which is covered with an annular wick (porous material), the lower edge of which is connected to the cylindrical segments of the wick of the pipes of the heat exchange element, the upper edge is connected to the wick of the sector collector of the plate heat pipe a heat exchanger placed above the surface of the soil, which consists of a rectangular housing mounted with no with a slope in the direction of supply air movement, the outlet end of which ends with a droplet eliminator, equipped with an end cap with an outlet nozzle and a pyramidal pan with a fitting, the inside of the casing is divided by vertical longitudinal partitions alternately into the air ducts and heatpipe chambers muffled from the ends, forming sections that communicate with each other by air, and the inner surfaces of all four ends of the heat pipe chambers around the perimeter are covered with a wick chamber collector, and the inner the surfaces of the vertical partitions are covered with a lattice of wick strips (porous material) forming cells whose ends are connected to the wick of the chamber collector, which from the bottom are in turn connected to the wick of the sector collector, while the vertical transport heat pipes are connected by pipelines through the steam collector and the return valve with an adjustment tank, which is a sealed vessel, the pan of which is filled with low-boiling liquid, which also contains the wicks of cylindrical segments, ernyh collectors, gratings and all wicks annular vertical transport of heat pipes, and the outlet end cap connects with heat exchanger plate through the inlet duct to the valve, radiator, fan, air conditioning and central main duct disposed in the ventilation chamber of the building.

На фиг.1 представлен предлагаемый общий вид, на фиг.2-9 - основные узлы и их разрезы теплотрубной энергосберегающей системы терморегулирования приточного воздуха (ТЭСТПВ).Figure 1 presents the proposed General view, figure 2-9 - the main nodes and their sections of the heat pipe energy-saving system of thermal control of the supply air (TESTPV).

ТЭСТПВ включает расположенный ниже уровня промерзания грунта 1, трубчатый теплообменник 2, составленный из теплообменных элементов 3, каждый из которых выполнен из труб 4, соединенных между собой крестовидно и по периметру, внутренняя поверхность верха которых покрыта фитилем (пористым материалом), выполненным в форме цилиндрическиих сегментов 5, а остальная внутренняя поверхность покрыта решеткой 6 из полос фитиля (пористого материала), образующей ячейки 7, причем середина верха средней трубы 4 каждого теплообменного элемента 3 трубчатого теплообменника 2 снабжена вертикальной транспортной тепловой трубой 8, внутренняя поверхность которой покрыта кольцевым фитилем (пористым материалом) 9, нижняя кромка которого соединена с цилиндрическими сегментами фитиля 4 труб 3 теплообменного элемента 2, верхняя кромка соединена с фитилем секторного коллектора 10 пластинчатого теплотрубного теплообменника 11, помещенного выше поверхности грунта 1, который состоит из прямоугольного корпуса 12, установленного с некоторым уклоном в сторону движения приточного воздуха, выходной торец которого заканчивается каплеуловителем 13, снабженным торцевой крышкой 14 с выходным патрубком 15 и пирамидальным поддоном 16 со штуцером 17, внутри корпус 12 разделен вертикальными продольными перегородками 18 поочередно на проходные воздушные каналы 19 и заглушенные с торцов теплотрубные камеры 20, образующие секции, сообщающиеся между собой по воздуху (на фиг.1 показан 2-секционный теплообменник, состоящий из I-й и II-й секций), причем внутренние поверхности всех четырех торцов теплотрубных камер 20 по периметру покрыты фитилем камерного коллектора 21, а внутренние поверхности вертикальных перегородок 18 покрыты решеткой 6 из полос фитиля (пористого материала), образующей ячейки 7, концы которых соединены с фитилем камерного коллектора 21, которые снизу, в свою очередь, соединены с фитилем секторного коллектора 10, при этом вертикальные транспортные тепловые трубы 8 соединены трубопроводами через паровой коллектор 22 и обратный клапан 23 с регулировочным резервуаром 24, представляющим собой герметичный сосуд, поддон которого заполнен легкокипящей жидкостью, которой заполнены также фитили цилиндрических сегментов 5, камерных коллекторов 21, решеток 6 и кольцевые фитили 9 всех вертикальных транспортных тепловых труб 8, а выходной патрубок 15 торцевой крышки 14 соединяет пластинчатый теплотрубный теплообменник 11 через входной воздуховод 25 с клапаном 26, калорифером 27, вентилятором 28, центральным кондиционером 29 и магистральным воздуховодом 30, расположенных в вентиляционной камере 31 здания 32.TESTPV includes a below-freezing level of soil 1, a tubular heat exchanger 2 composed of heat exchange elements 3, each of which is made of pipes 4 interconnected crosswise and around the perimeter, the inner surface of the top of which is covered with a wick (porous material) made in the form of cylindrical segments 5, and the remaining inner surface is covered with a grid 6 of strips of wick (porous material) forming a cell 7, with the middle of the top of the middle pipe 4 of each heat exchange element 3 tubular the heat exchanger 2 is equipped with a vertical transport heat pipe 8, the inner surface of which is covered with an annular wick (porous material) 9, the lower edge of which is connected to the cylindrical segments of the wick 4 of the pipes 3 of the heat exchanger element 2, the upper edge is connected to the wick of the sector collector 10 of the plate heat-pipe heat exchanger 11 placed above the surface of the soil 1, which consists of a rectangular housing 12, installed with some bias in the direction of supply air, the output end face it ends with a droplet eliminator 13, equipped with an end cap 14 with an outlet pipe 15 and a pyramidal pallet 16 with a fitting 17, inside the housing 12 is divided by vertical longitudinal partitions 18, alternately into the passage air channels 19 and the heat pipe chambers 20 which are muffled from the ends, forming sections communicating with each other by air (figure 1 shows a 2-section heat exchanger, consisting of the 1st and 2nd sections), and the inner surfaces of all four ends of the heat pipe chambers 20 around the perimeter are covered with a wick chamber collector 21, and the inner surfaces of the vertical partitions 18 are covered with a grid 6 of strips of wick (porous material) forming a cell 7, the ends of which are connected to the wick of the chamber manifold 21, which from the bottom, in turn, are connected to the wick of the sector collector 10, while the vertical transport heat pipes 8 are connected by pipelines through a steam manifold 22 and a check valve 23 with an adjustment tank 24, which is a sealed vessel, the pan of which is filled with low-boiling liquid, which also contains wicks cylindrical segments 5, chamber collectors 21, gratings 6 and ring wicks 9 of all vertical transport heat pipes 8, and the outlet pipe 15 of the end cover 14 connects the plate heat pipe heat exchanger 11 through the inlet duct 25 to the valve 26, air heater 27, fan 28, central air conditioning 29 and the main duct 30 located in the ventilation chamber 31 of the building 32.

В основу работы предлагаемой ТЭСТПВ положены: особенности температурного профиля по глубине грунта (в зимнее время на большей части территории России температура грунта ниже уровня промерзания выше нуля), зависимость температуры кипения жидкости от давления и высокая эффективность передачи теплоты в тепловых трубах, покрытых изнутри фитилем и частично заполненных рабочей жидкостью [В.В. Харитонов и др. Вторичные теплоэнергоресурсы и охрана окружающей среды. - Минск: Выш. школа, 1988, с. 146; Тепловые трубы и теплообменники: от науки к практике. Сборник научн. тр. - М.: 1990, с. 22].The proposed TESTPW is based on: features of the temperature profile along the depth of the soil (in winter, in most of the territory of Russia, the soil temperature is below freezing above zero), the dependence of the boiling temperature of the liquid on pressure and the high efficiency of heat transfer in heat pipes coated from the inside with wick and partially filled with working fluid [V.V. Kharitonov et al. Secondary heat and energy resources and environmental protection. - Minsk: Ab. School, 1988, p. 146; Heat pipes and heat exchangers: from science to practice. Collection of scientific tr - M .: 1990, p. 22].

В качестве рабочей жидкости для ТЭСТПВ могут быть использованы аммиак, различные виды хладонов (рабочую жидкость выбирают в зависимости от географического расположения объекта строительства).As a working fluid for TESTPV, ammonia, various types of freons can be used (the working fluid is selected depending on the geographical location of the construction site).

Перед началом работы контур ТЭСТПВ заполняется легкокипящей (рабочей) жидкостью таким образом, чтобы были заполнены поры фитилей цилиндрических сегментов 5, решеток 6, кольцевые фитили 9 вертикальных тепловых труб 8, фитили секторных и камерных коллекторов 10 и 21 и поддон регулировочного резервуара 24.Before starting work, the TESTPV circuit is filled with low-boiling (working) liquid so that the pores of the wicks of the cylindrical segments 5, gratings 6, the ring wicks 9 of the vertical heat pipes 8, the wicks of the sector and chamber collectors 10 and 21, and the pan of the control tank 24 are filled.

Предлагаемая ТЭСТПВ работает в двух режимах: летнем и зимнем. С наступлением зимнего времени производят регулировку обратного клапана 23 на давление P₁, величину которого выбирают такой, чтобы температура кипения (конденсации) рабочей жидкости была ниже, чем средняя температура грунта 1 в зимнее время на глубине заложения теплообменных элементов 3 трубчатого теплообменника 2, которую выбирают ниже глубины промерзания грунта 1 (t_к<t_г). В процессе работы теплообменные элементы 3 ТЭСТПВ подвергаются тепловому воздействию грунта 1, в результате чего рабочая жидкость, находящаяся в порах полос фильтра решеток 6, нагревается, поступает в ячейки 7, где происходит ее испарение (полосы фильтра решетки 6 предотвращают образование паровой пленки на внутренней поверхности труб 4 и, таким образом, интенсифицируют процесс испарения), образуется пар. Полученный пар из всех труб 4 в каждом теплообменном элементе 3 направляется в транспортную тепловую трубу 8 и через ее паровое пространство поступает в теплотрубные камеры 20 соответствующей секции пластинчатого теплотрубного теплообменника 11, в которых процесс конденсации происходит на внутренней поверхности в ячейках 7 вертикальных перегородок 18. Пар, поступивший в камеры 20, охлаждается в ячейках 7 решеток 6 (полосы фильтра решетки 6 транспортируют рабочую жидкость в зону испарения и уменьшают толщину жидкостной пленки на внутренней поверхности перегородки 18 и, таким образом, интенсифицируют процесс конденсации), в которых происходит его конденсация за счет теплообмена через вертикальные перегородки 18 с холодным воздухом, движущимся по воздушным каналам 19, в результате чего воздух, проходящий по воздушным каналам, нагревается. В теплотрубных камерах 20 образовавшийся конденсат (рабочая жидкость) за счет капиллярных сил всасывается порами полос фильтра решеток 6, соединенного с ними фитиля камерного коллектора 21, фитиля соответствующего секторного коллектора 10, откуда по кольцевому фитилю транспортной трубы 8 перемещается в цилиндрические сегменты фитиля 5 всех труб 4 теплообменных элементов 3, распределяется по всем полосам фитиля решеток 6, после чего происходит его испарение на поверхности ячеек 7 за счет тепла незамерзшего грунта и вышеописанный цикл повторяется. Одновременно наружный воздух с температурой t_З1 поступает в воздушные каналы 19 пластинчатого теплотрубного теплообменника 11 за счет некоторого разрежения, создаваемого вентилятором 28, в которых он за счет вышеописанного процесса теплообмена с парами рабочей жидкости через стенки вертикальных перегородок 18 нагревается до температуры t_З2, после чего подогретый воздух из выходного патрубка 15 по входному воздуховоду 25 через клапан 26 поступает в калорифер 27, помещенный в вентиляционной камере 31, где он подогревается до требуемой температуры t_ЗТ и вентилятор 28 подает его в центральный кондиционер 29. В центральном кондиционере 29 осуществляется доводка воздуха до требуемых параметров, после чего кондиционированный воздух поступает в магистральный воздуховод 30, по которому направляется к потребителям (на фиг.1-9 не показаны). В результате предлагаемая РТТСТПВ обеспечивает снижение расхода тепла на подогрев приточного воздуха в калорифере 27 в количествеThe proposed TESTPW operates in two modes: summer and winter. With the onset of winter time, the check valve 23 is adjusted for pressure P ₁ , the value of which is chosen so that the boiling point (condensation) of the working fluid is lower than the average temperature of the soil 1 in winter at the depth of the heat exchanger elements 3 of the tubular heat exchanger 2, which is chosen below the freezing depth of soil 1 (t _to <t _g ). In the process, the heat exchange elements 3 TESTPW are subjected to thermal action of soil 1, as a result of which the working fluid located in the pores of the filter bands of the gratings 6 heats up, enters the cells 7, where it evaporates (the filter strip of the grating 6 prevents the formation of a vapor film on the inner surface pipes 4 and, thus, intensify the evaporation process), steam is formed. The obtained steam from all pipes 4 in each heat exchange element 3 is sent to the transport heat pipe 8 and through its steam space enters the heat pipe chambers 20 of the corresponding section of the plate heat pipe heat exchanger 11, in which the condensation process occurs on the inner surface in the cells 7 of the vertical partitions 18. Steam entering the chambers 20 is cooled in the cells 7 of the grating 6 (the filter strip of the grating 6 transports the working fluid into the evaporation zone and reduces the thickness of the liquid film on the inner erhnosti septum 18 and thus intensify the condensation process) in which its condensation occurs by heat exchange through the vertical partition 18 with cold air moving through the air channels 19, whereby air flowing along the air channel is heated. Due to capillary forces, condensate (working fluid) in the heat pipe chambers 20 is absorbed by the pores of the filter strips of the gratings 6, the wick of the chamber collector 21 connected to them, the wick of the corresponding sector collector 10, from where it moves through the ring wick of the transport pipe 8 to the cylindrical segments of the wick 5 of all pipes 4 of heat exchange elements 3, is distributed over all strips of the wick of the gratings 6, after which it evaporates on the surface of the cells 7 due to the heat of unfrozen soil and repeating the above cycle tsya. At the same time, external air with temperature t _З1 enters the air channels 19 of the plate heat-pipe heat exchanger 11 due to some rarefaction created by the fan 28, in which it is heated to the temperature t _З2 through the walls of the vertical fluid 18 through the walls of the vertical partitions 18, after which heated air from the outlet pipe 15 through the inlet duct 25 through the valve 26 enters the air heater 27, placed in the ventilation chamber 31, where it is heated to the required temperature ry t _ZT and fan 28 supplies it to the central air conditioner 29. In the central air conditioner 29, the air is adjusted to the required parameters, after which the conditioned air enters the main air duct 30, which is routed to consumers (not shown in Figs. 1-9). As a result, the proposed RTTSTPV provides a reduction in heat consumption for heating the supply air in heater 27 in an amount

, где

where

V_З -расчетный расход приточного воздуха в зимний период, м³/с;V _{З -} calculated supply air flow in winter, m ³ / s;

c - теплоемкость воздуха, кДж/(град·м³).c is the heat capacity of air, kJ / (deg · m ³ ).

С наступлением летнего времени производят регулировку обратного клапана 23 регулировочного резервуара 24 на давление P₂, величину которого выбирают такой, чтобы температура кипения (конденсации) рабочей жидкости была выше, чем средняя температура грунта 1 в летнее время на глубине заложения теплообменных элементов 3 трубчатого теплообменника 2 (t_к>t_г). В процессе работы за счет тепла солнечной энергии нагревается регулировочный резервуар 24, рабочая жидкость, находящаяся в его поддоне, начинает испаряться, в результате чего в нем поднимается давление от P₁ до P₂, клапан 23 открывается и во всем контуре ТЭСТПВ происходит увеличение давления до значения P₂, после чего клапан 23 закрывается. При этом наружный воздух с температурой t_Л1 поступает в воздушные каналы 19 пластинчатого теплотрубного теплообменника 11 за счет некоторого разрежения, создаваемого вентилятором 27, в которых он за счет процесса теплообмена с рабочей жидкостью через стенки вертикальных перегородок 18 охлаждается до температуры t_Л2. Процесс охлаждения наружного воздуха происходит за счет испарения рабочей жидкости на внутренней поверхности вертикальных перегородок 18 в ячейках 7 решеток 6, после чего образовавшийся пар по паровому пространству транспортных труб 8, двигаясь вниз, попадает в паровое пространство труб 4 теплообменных элементов 3. Трубы 4 теплообменных элементов 3 трубчатого теплообменника 2 ТЭСТПВ соприкасаются с грунтом 1, температура которого ниже температуры конденсации рабочей жидкости, поэтому пар, поступивший в них, охлаждается в ячейках 7 решеток 6, конденсируется, отдавая тепло конденсации грунту 1. Образовавшийся конденсат (рабочая жидкость) за счет капиллярных сил всасывается порами полос фитиля решеток 6, соединенных с ними цилиндрических сегментов фильтра 5 всех труб 4 и кольцевых фитилей 9 тепловых труб 8, по которым поступает в фитили секторных коллекторов 10 всех теплотрубных камер 20, где распределяется по всем полосам фитиля решеток 6, после чего происходит его испарение на поверхности ячеек 7 за счет тепла наружного воздуха, в результате чего охлаждается воздух, двигающийся по воздушным каналам 19, и вышеописанный цикл повторяется. Охлажденный и осушенный воздух с температурой t_Л2 из патрубка 15 по входному воздуховоду 25 через клапан 26 поступает в вентиляционную камеру 31, где он вентилятором 28, минуя калорифер 27 по байпасу (на фиг.1-9 не показан), подается в центральный кондиционер 29, в котором осуществляется доводка воздуха до требуемых параметров, после чего он поступает в магистральный воздуховод 30, по которому направляется к потребителям (на фиг.1-9 не показаны). Образовавшийся в результате охлаждения воздуха в пластинчатом теплообменнике 11 конденсат водяных паров стекает за счет начального уклона теплообменника 11 в пирамидальный поддон 16, куда также за счет силы тяжести выпадают капли влаги из потока охлажденного воздуха, проходящего через каплеуловитель 13, откуда через штуцер 16 уловленная вода выводится наружу (например, для нужд полива или в канализацию). В результате предлагаемая ТЭСТПВ обеспечивает снижение расхода холода на охлаждение приточного воздуха в центральном кондиционере 28 в количествеWith the onset of summer time, the check valve 23 of the control tank 24 is adjusted for pressure P ₂ , the value of which is chosen so that the boiling point (condensation) of the working fluid is higher than the average temperature of the soil 1 in summer at the depth of the heat exchanger elements 3 of the tubular heat exchanger 2 (t _to > t _g ). In the process, due to the heat of solar energy, the control tank 24 is heated, the working fluid located in its sump begins to evaporate, as a result of which pressure rises from P ₁ to P ₂ , valve 23 opens and pressure increases to the whole TESTP circuit values of P ₂ , after which the valve 23 closes. In this case, the outside air with a temperature of t _L1 enters the air channels 19 of the plate heat-pipe heat exchanger 11 due to a certain vacuum created by the fan 27, in which it is cooled to a temperature of t _L2 due to the process of heat exchange with the working fluid through the walls of the vertical partitions 18. The process of cooling the outside air occurs due to the evaporation of the working fluid on the inner surface of the vertical partitions 18 in the cells 7 of the gratings 6, after which the steam formed through the vapor space of the transport pipes 8, moving downward, enters the vapor space of the pipes 4 of the heat exchange elements 3. Pipes 4 of the heat exchange elements 3 tubular heat exchanger 2 TESTPV are in contact with the soil 1, the temperature of which is lower than the condensation temperature of the working fluid, so the steam entering them is cooled in cells 7 of the gratings 6, it condenses, giving up condensation heat to the soil 1. The condensate (working fluid) due to capillary forces is absorbed by the pores of the wick bands of the gratings 6, the cylindrical segments of the filter 5 of all pipes 4 and the ring wicks 9 of the heat pipes 8, through which it enters the wicks of the sector collectors 10 of all the heat pipe chambers 20, where it is distributed over all strips of the wick of the gratings 6, after which it evaporates on the surface of the cells 7 due to the heat of the outside air, as a result of which the air moving along ozdushnym channels 19, and the above cycle is repeated. Cooled and dried air with temperature t _L2 from the pipe 15 through the inlet duct 25 through the valve 26 enters the ventilation chamber 31, where it is a fan 28, bypassing the air heater 27 bypass (not shown in Figs. 1-9), is supplied to the central air conditioner 29 , in which the air is adjusted to the required parameters, after which it enters the main air duct 30, through which it is sent to consumers (not shown in Figs. 1-9). The water vapor condensate formed as a result of cooling the air in the plate heat exchanger 11 drains due to the initial slope of the heat exchanger 11 into the pyramidal pan 16, where moisture drops also fall from the stream of cooled air passing through the drip trap 13, from where the trapped water is discharged through the nozzle 16 outside (for example, for irrigation or sewage). As a result, the proposed TESTPV provides a reduction in the consumption of cold for cooling the supply air in the central air conditioner 28 in an amount

, где

where

V_Л -расчетный расход приточного воздуха в летний период, м³/с;V _{L -} calculated supply air flow in the summer, m ³ / s;

Таким образом, конструкция предлагаемой ТЭСТПВ позволяет использовать возобновляемую энергию в форме низкопотенциального тепла незамерзающего грунта и солнечной энергии для предварительного подогрева приточного воздуха в зимний период и его охлаждения в летний период, что значительно повышает эффективность ее работы.Thus, the design of the proposed TESTPV allows the use of renewable energy in the form of low-grade heat of non-freezing soil and solar energy for preheating the supply air in the winter and cooling it in the summer, which significantly increases its efficiency.

Claims

Heatpipe energy-saving supply air temperature control system, including a ventilation chamber, in which a valve, fan, air heater, central air conditioner are located, in front of which there is a droplet eliminator and a heat exchanger connected to an energy source, characterized in that the energy source is a tubular heat exchanger located below the freezing level of the soil composed of heat exchange elements, each of which is made of pipes connected to each other crosswise and around the perimeter, in the top surface of the top of which is covered with a wick (porous material) in the form of cylindrical segments, and the remaining inner surface is covered with a grid of strips of wick (porous material) forming a cell, the middle of the top of the middle pipe of each heat exchange element of the tubular heat exchanger equipped with a vertical transport heat pipe, the inner surface which is covered with an annular wick (porous material), the lower edge of which is connected to the cylindrical segments of the wick of the pipes of the heat exchange ele ment, the upper edge is connected to the wick of the sector collector of the heat exchanger, made in the form of a plate heat pipe heat exchanger placed above the soil surface, which consists of a rectangular casing installed with some bias in the direction of supply air, the outlet end of which ends with a droplet eliminator equipped with an end cap with an outlet a branch pipe and a pyramidal pan with a fitting, inside the case is divided by vertical longitudinal partitions in turn into passage air channels and heatpipe chambers muffled from the ends, forming sections that communicate with each other through the air, the inner surfaces of all four ends of the heatpipe chambers along the perimeter covered with a wick chamber collector, and the inner surfaces of vertical partitions covered with a lattice of wick strips (porous material) forming a cell , the ends of which are connected to the wick of the chamber collector, which from the bottom, in turn, are connected to the wick of the sector collector, while the vertical transport heat pipes are They are connected by pipelines through a steam collector and a check valve with an adjustment tank, which is a sealed vessel, the pan of which is filled with low-boiling liquid, which also contains all wicks of cylindrical segments, chamber collectors, gratings and vertical transport heat pipes.