RU2572265C1 - Underground structure with natural heat-exchange ventilation - Google Patents

Underground structure with natural heat-exchange ventilation Download PDF

Info

Publication number
RU2572265C1
RU2572265C1 RU2014129164/03A RU2014129164A RU2572265C1 RU 2572265 C1 RU2572265 C1 RU 2572265C1 RU 2014129164/03 A RU2014129164/03 A RU 2014129164/03A RU 2014129164 A RU2014129164 A RU 2014129164A RU 2572265 C1 RU2572265 C1 RU 2572265C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
underground structure
ventilation
natural
soil
heat exchange
Prior art date
Application number
RU2014129164/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Григорьевич Ткаченко
Сергей Петрович Сусликов
Сергей Геннадьевич Шабля
Андрей Николаевич Касымов
Вадим Георгиевич Гераськин
Виталий Леонидович Кораблёв
Дмитрий Юрьевич Феденко
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар"
Priority to RU2014129164/03A priority Critical patent/RU2572265C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2572265C1 publication Critical patent/RU2572265C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: ventilation.
SUBSTANCE: underground structure with the natural heat exchange ventilation consists of a housing of the underground structure, an intake air channel, an air release channel. The device additionally comprises the heat exchange plates located along the perimeter of the intake air channel, which exchange the heat distributed in the thickness of the soil with the air circulating due to draft power, carrying out ventilation and heating of the underground structure premises.
EFFECT: creation of the device with natural non-volatile ventilation with the possibility of recovery of heat distributed in the thickness of the soil, which enables to maintain positive temperature inside the underground structure, providing natural ventilation, preventing dangerous level of gas contamination of premises.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области вентиляции и кондиционирования, а именно к устройствам с естественной вентиляцией с утилизацией тепла. Области, в которых может быть использовано подземное сооружение с естественной теплообменной вентиляцией:The invention relates to the field of ventilation and air conditioning, and in particular to devices with natural ventilation with heat recovery. Areas in which an underground structure with natural heat exchange ventilation can be used:

сооружения для размещения аккумуляторных батарей автономных источников питания, технологические колодцы, а также различные помещения хозяйственно-бытового назначения в условиях низких среднегодовых температур.facilities for placement of rechargeable batteries of autonomous power sources, technological wells, as well as various premises for household purposes in conditions of low average annual temperatures.

Известно переносное вентиляционное устройство ВСП 500, используемое для продувки технологических колодцев при проведении ремонтных и обслуживающих работ в коммуникационных сетях. [1] (Группа Компаний "Евромаш" WWW/evromash.ru/catalog/venti/переносные радиальные вентиляторы ВСП-500).Known portable ventilation device VSP 500, used to purge technological wells during repair and maintenance work in communication networks. [1] (Group of Companies "Euromash" WWW / evromash.ru / catalog / venti / portable radial fans VSP-500).

Обладая небольшими габаритами, оно может перевозиться в легковом автомобиле. Питание осуществляется от сети выпрямленного напряжения 12 В.Having small dimensions, it can be transported in a passenger car. Power is supplied from a rectified voltage network of 12 V.

Основным недостатком данной системы является ее энергозависимость. Такие установки возможно эксплуатировать непосредственно перед началом производства работ обслуживающим персоналом. Таким образом, не решается задача автономной круглосуточной вентиляции подземных сооружений с риском загазованности.The main disadvantage of this system is its volatility. Such installations can be operated immediately before the start of work by maintenance personnel. Thus, the problem of autonomous round-the-clock ventilation of underground structures with the risk of gas contamination is not solved.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленному подземному сооружению с естественной теплообменной вентиляцией является подземное сооружение с искусственным микроклиматом. [2] (WWW.abok.ru библиотека научных статей abok №8 2003 г. «Особенности создания микроклимата в подземных сооружениях в условиях мерзлых грунтов». В.П. Коровкин, Норильский индустриальный институт; Л.А. Белкина, ПО "Норильскэнерго" ГМК "Норильский Никель", рис.6). Оно состоит из корпуса поземного сооружения, канала приточного воздуха, канала удаления воздуха, калорифера первой ступени нагрева, калорифера второй ступени нагрева. Наружный воздух поступает в канал приточного воздуха через первую ступень калорифера, где происходит его нагрев до t=0°C. Далее, проходя через калорифер второй ступени нагрева, установленный в нижней части помещения, термостатированный воздух попадает в подземное сооружение и удаляется через канал удаления воздуха. Таким образом, решается задача вентиляции и поддержания заданной температуры в подземном сооружении.The closest in technical essence and the achieved result to the claimed underground structure with natural heat exchange ventilation is an underground structure with an artificial microclimate. [2] (WWW.abok.ru library of scientific articles abok No. 8 of 2003 "Features of creating a microclimate in underground structures in frozen soils." VP Korovkin, Norilsk Industrial Institute; LA Belkina, PO Norilskenergo MMC Norilsk Nickel, Fig. 6). It consists of the body of the underground structure, the supply air channel, the air removal channel, the heater of the first heating stage, the heater of the second heating stage. Outside air enters the supply air channel through the first stage of the heater, where it heats up to t = 0 ° C. Further, passing through the heater of the second heating stage, installed in the lower part of the room, thermostated air enters the underground structure and is removed through the air removal channel. Thus, the problem of ventilation and maintaining the set temperature in the underground structure is solved.

Основным недостатком прототипа является отсутствие возможности утилизации тепла положительной температуры, которая сохраняется практически неизменной на определенной глубине в разрезе всего года. Кроме того, при устройстве подземных шахт, оборудованных для размещения аккумуляторных батарей автономных источников питания, таких как фотоэлектрические панели или ветрогенераторные установки, остро стоит вопрос сокращения энергозатрат на собственные нужды. Использование электроэнергии для обогрева резко снижает эффективность маломощных автономных источников энергии.The main disadvantage of the prototype is the lack of heat recovery of positive temperature, which remains virtually unchanged at a certain depth in the context of the whole year. In addition, when constructing underground mines equipped to accommodate batteries of autonomous power sources, such as photovoltaic panels or wind turbines, there is an urgent need to reduce energy costs for own needs. The use of electricity for heating dramatically reduces the efficiency of low-power autonomous energy sources.

Задачей настоящего изобретения является разработка устройства с естественной энергонезависимой вентиляцией с возможностью утилизации тепла, распределенного в толще грунта.The objective of the present invention is to develop a device with natural non-volatile ventilation with the possibility of utilizing heat distributed in the thickness of the soil.

Сущность настоящего изобретения заключается в том, что заявленное подземное сооружение с естественной теплообменной вентиляцией, состоящее из корпуса поземного сооружения, канала приточного воздуха, канала удаления воздуха, согласно изобретению, дополнительно содержит теплообменные пластины, расположенные по периметру канала приточного воздуха, которые осуществляют обмен тепла, распределенного в толще грунта с циркулирующим за счет силы тяги воздухом, производящим вентиляцию и обогрев помещения подземного сооружения.The essence of the present invention lies in the fact that the claimed underground structure with natural heat exchange ventilation, consisting of a body of a underground structure, a supply air channel, an air removal channel, according to the invention, further comprises heat exchange plates located along the perimeter of the supply air channel, which exchange heat, distributed in the thickness of the soil with air circulating due to the traction force, producing ventilation and heating of the underground structure.

На чертеже приведена схема подземного сооружения с естественной теплообменной вентиляцией, где:The drawing shows a diagram of an underground structure with natural heat exchange ventilation, where:

1 - корпус поземного сооружения;1 - the body of the underground structure;

2 - канал приточного воздуха;2 - supply air channel;

3 - канал удаления воздуха;3 - channel removal of air;

4 - теплообменные пластины.4 - heat transfer plates.

Наружный воздух поступает в корпус поземного сооружения за счет разности удельных масс, создаваемой различной высотой канала приточного воздуха 2 и канала удаления воздуха 3, относительно нулевого уровня грунта. Проходя через теплообменные пластины 4, воздух отбирает часть тепла, распределенного в толще грунта. Дальнейший процесс теплопередачи происходит при циркуляции подогретого воздуха, увлекаемого силой тяги. Таким образом, происходит процесс естественной вентиляции с отбором тепла грунта.External air enters the body of the underground structure due to the difference in specific gravities created by the different heights of the supply air channel 2 and the air removal channel 3, relative to the ground zero level. Passing through the heat exchange plates 4, the air takes part of the heat distributed in the thickness of the soil. The further process of heat transfer occurs during the circulation of heated air, carried away by traction. Thus, there is a process of natural ventilation with the selection of soil heat.

Энергонезависимый процесс переноса тепла грунта циркулирующим воздухом за счет разности удельных масс позволяет поддерживать положительную температуру внутри подземного сооружения, обеспечивая естественную вентиляцию, предотвращающую опасный уровень загазованности помещения.The non-volatile process of soil heat transfer by circulating air due to the difference in specific gravities allows maintaining a positive temperature inside the underground structure, providing natural ventilation, preventing a dangerous level of gas contamination of the room.

Источники информации:Information sources:

1. Группа Компаний "Евромаш" WWW/evromash.ru/catalog/venti/переносные радиальные вентиляторы ВСП-5002.1. Group of Companies "Euromash" WWW / evromash.ru / catalog / venti / portable radial fans VSP-5002.

2. WWW.abok.ru библиотека научных статей abok №8 2003 г. «Особенности создания микроклимата в подземных сооружениях в условиях мерзлых грунтов». В.П. Коровкин, Норильский индустриальный институт; Л.А. Белкина, ПО "Норильскэнерго" ГМК "Норильский Никель", рис.6.2. WWW.abok.ru library of scientific articles abok No. 8 of 2003 "Features of creating a microclimate in underground structures in frozen soils." V.P. Korovkin, Norilsk Industrial Institute; L.A. Belkina, Production Association Norilskenergo MMC Norilsk Nickel, Fig. 6.

Claims (1)

Подземное сооружение с естественной теплообменной вентиляцией, состоящее из корпуса подземного сооружения, канала приточного воздуха, канала удаления воздуха, отличающееся тем, что дополнительно содержит теплообменные пластины, расположенные по периметру канала приточного воздуха, которые осуществляют обмен тепла, распределенного в толще грунта с циркулирующим за счет силы тяги воздухом, производящим вентиляцию и обогрев помещения подземного сооружения. An underground structure with natural heat exchange ventilation, consisting of an underground structure building, a supply air channel, an air removal channel, characterized in that it further comprises heat exchange plates located around the perimeter of the supply air channel, which exchange heat distributed in the soil with circulating due to traction forces with air producing ventilation and heating of the underground structure.
RU2014129164/03A 2014-07-15 2014-07-15 Underground structure with natural heat-exchange ventilation RU2572265C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014129164/03A RU2572265C1 (en) 2014-07-15 2014-07-15 Underground structure with natural heat-exchange ventilation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014129164/03A RU2572265C1 (en) 2014-07-15 2014-07-15 Underground structure with natural heat-exchange ventilation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2572265C1 true RU2572265C1 (en) 2016-01-10

Family

ID=55072060

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014129164/03A RU2572265C1 (en) 2014-07-15 2014-07-15 Underground structure with natural heat-exchange ventilation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2572265C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1707448A1 (en) * 1989-08-22 1992-01-23 Сибирское научно-производственное объединение "Колос" Ventilation device
JP2004212038A (en) * 2002-12-20 2004-07-29 Toko Kogyo:Kk Air conditioning ventilation system for building
RU2494257C1 (en) * 2012-04-16 2013-09-27 Александр Михайлович Цыба Mine air-heating plant
RU2552093C1 (en) * 2013-11-15 2015-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательно учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ФГБОУВПО "ЮЗГУ") Power saving system of parameters regulation of supply air

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1707448A1 (en) * 1989-08-22 1992-01-23 Сибирское научно-производственное объединение "Колос" Ventilation device
JP2004212038A (en) * 2002-12-20 2004-07-29 Toko Kogyo:Kk Air conditioning ventilation system for building
RU2494257C1 (en) * 2012-04-16 2013-09-27 Александр Михайлович Цыба Mine air-heating plant
RU2552093C1 (en) * 2013-11-15 2015-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательно учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ФГБОУВПО "ЮЗГУ") Power saving system of parameters regulation of supply air

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
В.П. КОРОВКИН, Л.А. БЕЛКИНА, "Особенности создания микроклимата в подземных сооружениях в условиях мерзлых грунтов", "АВОК", N8, 2003, рис. 6. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PH12020550928A1 (en) Fluid for use in power production environments
RU2300711C1 (en) Heat provision method
Zhang et al. Applicability study on a hybrid renewable energy system for Net-Zero energy house in Shanghai
Romańska-Zapała et al. Cooperation of horizontal ground heat exchanger with the ventilation unit during summer–case study
RU2572265C1 (en) Underground structure with natural heat-exchange ventilation
Ishnazarov et al. Combined heat supply “heat pump-solar plant” system
KR101406481B1 (en) Vacuum cycle type steam boiler
CN101818939A (en) Water-ground-source heat pump system
KR101614349B1 (en) Cooling and heating system using ground source
RU2460885C1 (en) Pit ventilation method
Bayareh Numerical simulation of a solar chimney power plant in the southern region of Iran
CN204154103U (en) A kind of novel energy-saving environment-friendly kiln
KR101587495B1 (en) Cooling and heating system using ground source
WO2009059959A2 (en) Apparatus and method for generating energy
Almojil et al. Using solar energy and phase change materials to supply energy to a building to reduce environmental pollution
KR101238457B1 (en) Waterway type cooling system in building
CN203857677U (en) Heat recovery unit of heating exhaust system
KR20100000001A (en) The cyclone wind power station or system which can produce electricity by sola heat
Rahman et al. Estimate the ventilation effect from wire mesh screen assisted solar chimney
Solovyova et al. Independent power supply system of a building in the second climate zone
RU2574972C1 (en) Method of heating supply to settlements
Poniedziałek et al. The use of a heater and borehole heat exchangers for the regeneration of heat resources in the rock mass on the example of the Geoenergetics Laboratory, AGH UST
CN101311642A (en) Photo-electric and wind-electric electricity-heating conversion and co-storage and continuous constant temperature utilization
CN105627416A (en) Solar heating system
TW201608819A (en) Integrated dual solar panels cum solar hot water system