RU2589642C2 - Устройство для кондиционирования воздуха в помещениях, содержащее жидкостно-воздушный теплообменник, снабженный элементами пельтье - Google Patents
Устройство для кондиционирования воздуха в помещениях, содержащее жидкостно-воздушный теплообменник, снабженный элементами пельтье Download PDFInfo
- Publication number
- RU2589642C2 RU2589642C2 RU2013142093/12A RU2013142093A RU2589642C2 RU 2589642 C2 RU2589642 C2 RU 2589642C2 RU 2013142093/12 A RU2013142093/12 A RU 2013142093/12A RU 2013142093 A RU2013142093 A RU 2013142093A RU 2589642 C2 RU2589642 C2 RU 2589642C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- chamber
- liquid
- flow channel
- peltier element
- Prior art date
Links
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 40
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 38
- 241000446313 Lamella Species 0.000 claims description 4
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims description 4
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 claims description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 17
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 6
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 abstract description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005679 Peltier effect Effects 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000005676 thermoelectric effect Effects 0.000 description 1
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D12/00—Other central heating systems
- F24D12/02—Other central heating systems having more than one heat source
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D13/00—Electric heating systems
- F24D13/04—Electric heating systems using electric heating of heat-transfer fluid in separate units of the system
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D3/00—Hot-water central heating systems
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
- F24F1/0007—Indoor units, e.g. fan coil units
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
- F24F1/0007—Indoor units, e.g. fan coil units
- F24F1/00077—Indoor units, e.g. fan coil units receiving heat exchange fluid entering and leaving the unit as a liquid
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
- F24F1/0007—Indoor units, e.g. fan coil units
- F24F1/0071—Indoor units, e.g. fan coil units with means for purifying supplied air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
- F24F13/30—Arrangement or mounting of heat-exchangers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
- F24F3/06—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the arrangements for the supply of heat-exchange fluid for the subsequent treatment of primary air in the room units
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
- F24F5/0042—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater characterised by the application of thermo-electric units or the Peltier effect
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H3/00—Air heaters
- F24H3/12—Air heaters with additional heating arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
- F24H9/0005—Details for water heaters
- F24H9/001—Guiding means
- F24H9/0015—Guiding means in water channels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
- F24H9/0052—Details for air heaters
- F24H9/0057—Guiding means
- F24H9/0063—Guiding means in air channels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B21/00—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
- F25B21/02—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effect; using Nernst-Ettinghausen effect
- F25B21/04—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effect; using Nernst-Ettinghausen effect reversible
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/0008—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one medium being in heat conductive contact with the conduits for the other medium
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H2250/00—Electrical heat generating means
- F24H2250/06—Peltier
-
- 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]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Devices For Blowing Cold Air, Devices For Blowing Warm Air, And Means For Preventing Water Condensation In Air Conditioning Units (AREA)
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
Abstract
Изобретение касается устройства для кондиционирования воздуха в помещениях, содержащего жидкостно-воздушный теплообменник, снабженный элементами Пельтье. Устройство содержит жидкостно-воздушный теплообменник, имеющий первый канал для воздуха и второй для жидкости, который подключен к внешнему циркуляционному контуру, вентилятор для нагнетания воздуха и устройство управления. Теплообменник содержит первую ступень с термически пассивной перегородкой и вторую ступень с термически активной перегородкой, которая состоит или содержит элемент Пельтье, а устройство управления обеспечивает подачу на элемент Пельтье электрического тока и управления им так, чтобы по необходимости осуществлять нагрев или охлаждение. При этом жидкость не изменяет агрегатное состояние. Это позволяет увеличить КПД обогрева и охлаждения. 9 з.п. ф-лы, 6 ил.
Description
Изобретение касается устройства для кондиционирования воздуха в помещениях, содержащего жидкостно-воздушный теплообменник, снабженный элементами Пельтье.
Для термина «элемент Пельтье» в среде специалистов часто в качестве синонима употребляется термин «термоэлектрический элемент» или термин «тепловой насос Пельтье». Под термином «элемент Пельтье» в рамках настоящего описания и пунктов формулы изобретения следует понимать термоэлектрический конструктивный элемент, который по своей внутренней структуре состоит из одного или нескольких термоэлектрических элементов. Термоэлектрические элементы основаны, в частности, на эффекте Пельтье, но они могут также основываться на другом термоэлектрическом эффекте, таком как, например, принцип, известный как термотуннельный эффект (англ. «thermo tunneling»).
Элементы Пельтье состоят из двух металлов или двух полупроводников, которые находятся в контакте друг с другом и обычно называются термопарами. Когда электрический постоянный ток течет через элемент Пельтье, один металл или, соответственно, один полупроводник нагревается, в то время как другой металл или, соответственно, другой полупроводник остывает. Элемент Пельтье работает, таким образом, как электрический тепловой насос, который с помощью электрического тока передает тепло с одной поверхности элемента Пельтье на противоположную поверхность элемента Пельтье, или наоборот, т.к. одна поверхность охлаждается при одновременном нагреве соответственно другой поверхности.
Из DE 1817077 известна установка для обогрева и охлаждения здания с несколькими помещениями. Эта установка содержит центральное нагревательное устройство и расположенные в помещениях тепловые насосы Пельтье. Тепловые насосы Пельтье через циркуляционный контур теплоносителя подключены к центральному нагревательному устройству. Центральное нагревательное устройство поставляет основную долю тепловой нагрева или, соответственно, холодильной мощности, в то время как тепловые насосы Пельтье служат для точной регулировки температуры в отдельных помещениях.
В основе изобретения лежит задача повышения коэффициента полезного действия такой установки для обогрева и охлаждения.
Вышеназванная задача решается в соответствии с изобретением с помощью признаков п.1 формулы изобретения.
Результатом изобретения является устройство для кондиционирования воздуха в помещениях, содержащее жидкостно-воздушный теплообменник для теплообмена между жидкостью и воздухом, которое содержит первый проточный канал для воздуха и второй проточный канал для жидкости. Теплообменник содержит первую ступень, в которой эти два проточных канала разделены термически пассивной перегородкой, и следующую, вторую ступень, в которой эти два проточных канала разделены термически активной перегородкой. Термически пассивная перегородка состоит из хорошо проводящего тепло материала. Термически активная перегородка состоит из по меньшей мере одного элемента Пельтье или содержит по меньшей мере один элемент Пельтье. Элемент Пельтье как конструктивный элемент выполнен предпочтительно так, что он может непосредственно встраиваться в теплообменник в качестве термически активной перегородки.
В первой ступени между жидкостью и воздухом пассивным образом происходит теплообмен (теплоотдача), и температура воздуха становится равной температуре жидкости. Во второй ступени при подаче на указанный по меньшей мере один элемент Пельтье электрического тока тепло от жидкости передается в воздух или в обратном направлении от воздуха в жидкость. Элемент Пельтье работает в качестве теплового насоса, который передает тепло от жидкости к воздуху, когда воздух должен нагреваться, и который передает тепло от воздуха к жидкости, когда воздух должен охлаждаться. При этом жидкость не испытывает изменения агрегатного состояния. Теплообменник содержит также устройство управления, которое содержит источник напряжения и/или источник тока и предназначено для того, чтобы создавать текущий через указанный по меньшей мере один элемент Пельтье электрический ток и соответственно управлять им.
Термин «активный» означает, что при подаче электрической энергии тепло от жидкости передается в воздух или, при обратном направлении электрического тока, текущего через указанный по меньшей мере один элемент Пельтье, от воздуха в жидкость. В частности, тепло может передаваться как от горячей к холодной стороне, так и от холодной к горячей стороне термически активной перегородки. Термин «пассивный», в отличие от этого, означает, что теплопередача между жидкостью и воздухом не поддерживается подачей энергии снаружи, так что тепло всегда течет только от горячей к холодной стороне термически пассивной перегородки.
Ниже изобретение поясняется подробнее с помощью примеров осуществления и с помощью чертежей. Фигуры начерчены схематично без соблюдения масштаба. На фигурах для одинаковых элементов применяются в каждом случае одинаковые ссылочные обозначения.
Фиг.1-4: показаны примеры осуществления предлагаемого изобретением жидкостно-воздушного теплообменника;
фиг.5: показана установка, снабженная такими теплообменниками для обогрева и/или охлаждения воздуха в помещениях здания, и
фиг.6: схематично показан теплообменник, выполненный в виде устройства для кондиционирования воздуха в помещениях.
На фиг.1 схематично показан жидкостно-воздушный теплообменник для теплообмена между жидкостью и воздухом, который далее называется теплообменником 1. Теплообменник 1 содержит первый проточный канал 2 для воздуха, у которого имеется первый подвод 3 и первый отвод 4, и второй проточный канал 5 для жидкости, у которого имеется второй подвод 6 и второй отвод 7. Предпочтительные направления течения воздуха и жидкости в проточных каналах 2 и 5 изображены стрелками. Первый проточный канал 2 содержит первую камеру 8 и следующую, вторую камеру 9, второй проточный канал содержит третью камеру 10 и следующую, четвертую камеру 11. Первая камера 8 и третья камера 10 разделены термически пассивной перегородкой 12, которая состоит из хорошо проводящего тепло материала, например, металла. Вторая камера 9 и четвертая камера 11 разделены термически активной перегородкой 13, которая состоит по меньшей мере из одного первого элемента 14 Пельтье или содержит по меньшей мере один первый элемент 14 Пельтье. Перегородки 12 и 13 с одной стороны или с обеих сторон могут быть снабжены ламелями 15. Ламели 15 выполнены, например, в виде кусков листовой стали, ребер, штифтов и пр., чтобы они как можно более эффективно отдавали тепло воздуху или жидкости или забирали из них тепло.
Теплообменник 1 содержит также устройство 16 управления, которое управляет током, текущим через первый элемент 14 Пельтье. Для выполнения этой задачи устройство 16 управления получает сигналы температуры или, соответственно, команды управления от неизображенных сенсоров температуры и/или вышестоящего устройства управления. Сенсоры температуры находятся, например, у подводов или отводов или в камерах.
Первая камера 8 и третья камера 10 вместе с термически пассивной перегородкой 12, и, если имеются, соответствующими ламелями 15, образуют первую ступень 17 пассивного теплообмена между жидкостью и воздухом. Вторая камера 9 и четвертая камера 11 вместе с термически активной перегородкой 13, и, если имеются, соответствующими ламелями 15, и устройством 16 управления образуют вторую ступень 18 активной передачи тепла от жидкости в воздух или наоборот.
Описанный с помощью фиг.1 вариант осуществления первой ступени 17 позволяет получить эффективный теплообмен между жидкостью и воздухом. Первая ступень 17 может, однако, осуществляться посредством другого теплообменника, который предназначен для теплообмена между жидкостью и воздухом, при этом изменение агрегатного состояния жидкости во втором проточном канале 5 не происходит.
Жидкость обычно циркулирует в замкнутом контуре, через который она нагнетается не изображенными насосными средствами и к которому подключен теплообменник 1. Теплообменник 1 или устройство для кондиционирования воздуха в помещении, имеющее теплообменник 1, может также содержать вентилятор 28 для нагнетания воздуха через проточный канал 2. Но для протекания через проточный канал 2 может также использоваться естественная конвекция. Как видно из фиг.1, направления течения воздуха и жидкости в этом примере проходят параллельно друг другу в одинаковом направлении, при этом, однако, возможно также исполнение для встречного течения или перекрестного течения.
На фиг.2 показан один из предпочтительных вариантов осуществления предлагаемого изобретением теплообменника 1, в котором с обеих сторон проточного канала 5 для жидкости расположен проточный канал 2A или, соответственно, 2B для воздуха. Каналы 2A или, соответственно, 2B для воздуха в первой ступени 17 термически пассивными перегородками 12A или, соответственно, 12B, а во второй ступени 18 термически активными перегородками 13A или, соответственно, 13B отделены от проточного канала 5 для жидкости, при этом термически активные перегородки 13A и 13B, как в предыдущем примере, состоят каждая по меньшей мере из одного первого элемента Пельтье 14A или, соответственно, 14B, или содержат первый элемент Пельтье 14A или, соответственно, 14B. В ссылочные обозначения элементов проточного канала 2A для воздуха добавлена буква A, в ссылочные обозначения элементов проточного канала 2B для воздуха добавлена буква B. Подводы 3A и 3B могут быть соединены друг с другом, отводы 4A и 4B могут быть также соединены друг с другом. Но воздух в проточных каналах 2A и 2B может также для каждого канала поступать из другого источника и/или после выхода из теплообменника 1 для каждого канала транспортироваться в другое место. Устройство 16 управления, когда необходимо, обеспечивает возможность работы элемента 14A Пельтье перегородки 13A независимо от элемента 14B Пельтье перегородки 13B.
На фиг.3 показан другой вариант осуществления предлагаемого изобретением теплообменника, у которого другая стенка четвертой камеры 11 выполнена в виде термически активной перегородки 19, которая состоит по меньшей мере из одного второго элемента 20 Пельтье или содержит по меньшей мере один второй элемент 20 Пельтье, при этом второй элемент 20 Пельтье находится в надежном тепловом контакте с частью наружной стенки 21 теплообменника 1. Наружная стенка 21, в частности, представляет собой переднюю панель теплообменника 1, которая состоит из хорошо проводящего тепло материала, такого как, например, алюминий, так что передняя панель нагревается вторым элементом 20 Пельтье, и тепло в виде теплоты излучения может отдаваться помещению, в котором находится теплообменник 1. Наружная стенка 21 идеальным образом имеет поверхность с высоким коэффициентом излучения, например, неметаллическую поверхность надлежащего цвета. В этом примере термически активная перегородка 19 находится на другой стороне камеры 11 от термически активной перегородки 13, т.е. эти две термически активные перегородки 19 и 13 представляют собой расположенные друг напротив друга ограничения камеры 11. Устройство 16 управления предпочтительно обеспечивает возможность работы второго элемента 20 Пельтье независимо от первого элемента 14 Пельтье.
На фиг.4 показан вариант осуществления предлагаемого изобретением теплообменника, у которого, не как на фиг.3, другая стенка четвертой камеры 11, а другая стенка третьей камеры 10 выполнена в виде термически активной перегородки 22 из второго элемента 20 Пельтье. На фиг.3 и 4 изображена только та часть наружной стенки 21, которая находится в надежном тепловом контакте с соответствующей термически активной перегородкой 10 или, соответственно, 22.
Можно также выполнить как четвертую камеру 11, так и третью камеру 10 с термически активными перегородками 19 и 2, которые находятся в надежном тепловом контакте с наружной стенкой теплообменника 1 или, соответственно, устройства для кондиционирования помещений.
Фиг.5 является иллюстрацией установки, снабженной предлагаемыми изобретением теплообменниками 1 для обогрева и/или охлаждения помещений 23 здания 24. Установка содержит центральное нагревательное устройство 25 и расположенные в помещениях 23 устройства 26 для кондиционирования воздуха в помещениях, которые имеют по меньшей мере один предлагаемый изобретением теплообменник 1. Теплообменники 1 подключены через один или несколько циркуляционных контуров 27 обогрева, каждый из которых содержит подводящий трубопровод и отводящий трубопровод, в которых циркулирует жидкость, параллельно к центральному нагревательному устройству 25. Используемая жидкость обычно является водой или жидкостью на основе воды; но может также применяться любая другая пригодная жидкость. Центральное нагревательное устройство 25 нагревает или охлаждает жидкость до определенной начальной температуры.
Ниже поясняется принцип действия такого теплообменника 1. Первая, пассивная ступень 17 нагревает или, соответственно, охлаждает воздух, текущий через первую камеру 8, при этом пассивная теплопередача происходит всегда от более горячей к более холодной стороне, а именно либо от первой камеры 8 через термически пассивную перегородку 12 к третьей камере 10, либо в обратном направлении от третьей камеры 10 через термически пассивную перегородку 12 к первой камере 8. Вторая, активная ступень 18 нагревает или, соответственно, охлаждает текущий затем через вторую камеру 9 воздух при одновременном охлаждении или, соответственно, нагреве текущей через четвертую камеру 11 жидкости до желаемой выходной температуры. Эта теплопередача достигается подачей на первый элемент 14 Пельтье электрического тока.
Теплообменник 1 может также применяться для осушения воздуха, причем тогда воздух второй ступени 18 посредством первого элемента 14 Пельтье охлаждается ниже точки росы. Устройство 1 управления в этом случае обеспечивает возможность регулирования тока, текущего через первый элемент 14 Пельтье, так, чтобы воздух охлаждался ниже точки росы.
Изобретение имеет следующие преимущества:
- теплообмен между жидкостью и воздухом происходит без изменений агрегатного состояния жидкости, т.е. жидкость во всем проточном канале 5 всегда находится в жидком состоянии;
- повышение (при обогреве) или, соответственно, понижение (при охлаждении) температуры воздуха до температуры жидкости в первой ступени 17 повышает коэффициент полезного действия;
- активное охлаждение во второй ступени 18 теплообменника 1 позволяет также осушать воздух посредством понижения температуры воздуха ниже точки росы.
Устройства 26 для кондиционирования воздуха в помещениях состоят, по существу, из теплообменника, т.е. теплообменник представляет собой устройство для кондиционирования воздуха в помещениях, когда он выполняется соответственно этой цели применения с корпусом красивой формы. На фиг.6 схематично показан корпус 29 такого теплообменника или, соответственно, устройства для кондиционирования воздуха в помещениях. Корпус 29 содержит переднюю панель 30 и первую и вторую вентиляционную прорезь 31 или, соответственно, 32, которые расположены перед подводом 3 или, соответственно, отводом 4. Первые вентиляционные прорези 31 предпочтительно расположены в нижней области передней панели 30, вторые вентиляционные прорези 32 предпочтительно в верхней области корпуса 29. Передняя панель 30 соответствует вышеупомянутой передней панели теплообменника 1.
Claims (10)
1. Устройство для кондиционирования воздуха в помещениях, содержащее:
жидкостно-воздушный теплообменник для теплообмена между жидкостью и воздухом, имеющий первый проточный канал (2; 2А) для воздуха и второй проточный канал (5) для жидкости, причем второй проточный канал (5) соединяет подвод (6) и отвод (7), которые могут подключаться к внешнему циркуляционному контуру, в котором циркулирует жидкость,
вентилятор (28) для нагнетания воздуха через первый проточный канал (2; 2А), и
устройство (16) управления, отличающееся тем, что теплообменник (1) содержит первую ступень (17), в которой первый проточный канал (2; 2А) и второй проточный канал (5) разделены термически пассивной перегородкой (12; 12А), и следующую, вторую ступень (18), в которой первый проточный канал (2; 2А) и второй проточный канал (5) разделены термически активной перегородкой (13; 13А), при этом термически активная перегородка (13; 13А) состоит по меньшей мере из одного первого элемента (14) Пельтье или содержит по меньшей мере один элемент (14) Пельтье, и устройство (16) управления обеспечивает возможность создания текущего через указанный по меньшей мере один первый элемент (14) Пельтье электрического тока и управления им так, чтобы тепло нагнеталось от жидкости к воздуху, когда воздух должен нагреваться, и тепло передавалось от воздуха к жидкости, когда воздух должен охлаждаться, при этом жидкость не изменяет агрегатное состояние.
жидкостно-воздушный теплообменник для теплообмена между жидкостью и воздухом, имеющий первый проточный канал (2; 2А) для воздуха и второй проточный канал (5) для жидкости, причем второй проточный канал (5) соединяет подвод (6) и отвод (7), которые могут подключаться к внешнему циркуляционному контуру, в котором циркулирует жидкость,
вентилятор (28) для нагнетания воздуха через первый проточный канал (2; 2А), и
устройство (16) управления, отличающееся тем, что теплообменник (1) содержит первую ступень (17), в которой первый проточный канал (2; 2А) и второй проточный канал (5) разделены термически пассивной перегородкой (12; 12А), и следующую, вторую ступень (18), в которой первый проточный канал (2; 2А) и второй проточный канал (5) разделены термически активной перегородкой (13; 13А), при этом термически активная перегородка (13; 13А) состоит по меньшей мере из одного первого элемента (14) Пельтье или содержит по меньшей мере один элемент (14) Пельтье, и устройство (16) управления обеспечивает возможность создания текущего через указанный по меньшей мере один первый элемент (14) Пельтье электрического тока и управления им так, чтобы тепло нагнеталось от жидкости к воздуху, когда воздух должен нагреваться, и тепло передавалось от воздуха к жидкости, когда воздух должен охлаждаться, при этом жидкость не изменяет агрегатное состояние.
2. Устройство для кондиционирования воздуха в помещениях по п. 1, отличающееся тем, что первый проточный канал (2; 2А) имеет первую камеру (8; 8А) и вторую камеру (9; 9А), второй проточный канал (5) имеет третью камеру (10) и четвертую камеру (11), первая камера (8; 8А) и третья камера (10) разделены термически пассивной перегородкой (12; 12А), а вторая камера (9; 9А) и четвертая камера (11) разделены термически активной перегородкой (13; 13А).
3. Устройство для кондиционирования воздуха в помещениях по п. 2, отличающееся тем, что имеется третий проточный канал (2В) для воздуха, причем два проточных канала (2А, 2В) для воздуха расположены с обеих сторон от второго проточного канала (5) для жидкости, при этом третий проточный канал (2В) имеет пятую камеру (8В), которая термически пассивной перегородкой (12В) отделена от третьей камеры (10), и шестую камеру (9В), которая термически активной перегородкой (13В) отделена от четвертой камеры (11).
4. Устройство для кондиционирования воздуха в помещениях по п. 2 или 3, отличающееся тем, что другая стенка третьей камеры (10) выполнена в виде термически активной перегородки (22) и/или другая стенка четвертой камеры (11) выполнена в виде термически активной перегородки (19), которая состоит по меньшей мере из одного второго элемента (20) Пельтье или содержит по меньшей мере один второй элемент (20) Пельтье, и которая находится в надежном тепловом контакте с частью наружной стенки (21) устройства для кондиционирования воздуха в помещениях.
5. Устройство для кондиционирования воздуха в помещениях по одному из пп. 1-3, отличающееся тем, что термически пассивная перегородка (12; 12А) и/или термически активная перегородка (13; 13А) с обеих сторон снабжена ламелями (15).
6. Устройство для кондиционирования воздуха в помещениях по п. 4, отличающееся тем, что термически пассивная перегородка (12; 12А) и/или термически активная перегородка (13; 13А) с обеих сторон снабжена ламелями (15).
7. Устройство для кондиционирования воздуха в помещениях по одному из пп. 1-3, отличающееся тем, что устройство (16) управления обеспечивает возможность охлаждения воздуха посредством первого элемента (14) Пельтье ниже точки росы.
8. Устройство для кондиционирования воздуха в помещениях по п. 4, отличающееся тем, что устройство (16) управления обеспечивает возможность охлаждения воздуха посредством первого элемента (14) Пельтье ниже точки росы.
9. Устройство для кондиционирования воздуха в помещениях по п. 5, отличающееся тем, что устройство (16) управления обеспечивает возможность охлаждения воздуха посредством первого элемента (14) Пельтье ниже точки росы.
10. Устройство для кондиционирования воздуха в помещениях по п. 6, отличающееся тем, что устройство (16) управления обеспечивает возможность охлаждения воздуха посредством первого элемента (14) Пельтье ниже точки росы.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH00256/11A CH704462B1 (de) | 2011-02-14 | 2011-02-14 | Flüssigkeit-Luft-Wärmeaustauschgerät mit Peltierelementen. |
CH256/11 | 2011-02-14 | ||
PCT/EP2012/052423 WO2012110461A1 (de) | 2011-02-14 | 2012-02-13 | Raumklimagerät mit einem flüssigkeit-luft wärmeaustauschgerät mit peltierelementen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013142093A RU2013142093A (ru) | 2015-03-27 |
RU2589642C2 true RU2589642C2 (ru) | 2016-07-10 |
Family
ID=45614837
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013142093/12A RU2589642C2 (ru) | 2011-02-14 | 2012-02-13 | Устройство для кондиционирования воздуха в помещениях, содержащее жидкостно-воздушный теплообменник, снабженный элементами пельтье |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9341395B2 (ru) |
EP (1) | EP2676076A1 (ru) |
JP (1) | JP2014505229A (ru) |
KR (1) | KR20140016266A (ru) |
CN (1) | CN103370580B (ru) |
BR (1) | BR112013020727A2 (ru) |
CH (1) | CH704462B1 (ru) |
HK (1) | HK1189648A1 (ru) |
RU (1) | RU2589642C2 (ru) |
WO (1) | WO2012110461A1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU177549U1 (ru) * | 2017-12-14 | 2018-02-28 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук" (НИИСФ РААСН) | Термоэлектрический осушитель сжатого газа |
RU2743541C1 (ru) * | 2019-10-31 | 2021-02-19 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | Устройство для кондиционирования воздуха в изолированном помещении |
RU203704U1 (ru) * | 2020-01-09 | 2021-04-16 | Государственное Научное Учреждение Институт Порошковой Металлургии Имени Академика О.В. Романа | Устройство для получения воды из воздуха |
Families Citing this family (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH705453B1 (de) * | 2011-08-31 | 2015-06-30 | Mentus Holding Ag | Verfahren zum Betrieb eines Flüssigkeit-Luft-Wärmeaustauschgeräts. |
DE102013019467A1 (de) * | 2013-04-29 | 2014-10-30 | Johann Aschauer | Einrichtung mit elektrisch beheiztem Wärmespeicher zur Warmwasserbereitung |
CN103411284B (zh) * | 2013-08-27 | 2016-04-13 | 苏州图卡节能科技有限公司 | 一种带有热回收的新风处理装置 |
US20150373868A1 (en) * | 2014-06-18 | 2015-12-24 | Emerson Network Power, Energy Systems, North America, Inc. | Cabinets and methods for removing undesirable gas in cabinets |
FR3023364B1 (fr) * | 2014-07-03 | 2016-08-19 | Valeo Systemes Thermiques | Echangeur thermique a double circulation et installation de gestion thermique correspondante |
FR3026165B1 (fr) * | 2014-09-24 | 2017-06-02 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif de traitement thermique d'un fluide a consommation energetique reduite |
EP3124881A1 (de) | 2015-07-28 | 2017-02-01 | Siemens Aktiengesellschaft | Peltierluftentfeuchter für den einbau in einen behälter |
DE102015224082B4 (de) | 2015-12-02 | 2022-01-13 | Mahle International Gmbh | Wärmeübertrager |
CN107436001A (zh) * | 2016-05-27 | 2017-12-05 | 奇岩电子股份有限公司 | 空调装置 |
TWI598547B (zh) * | 2016-05-27 | 2017-09-11 | Air conditioning unit | |
TWI595194B (zh) * | 2016-05-27 | 2017-08-11 | Air conditioning unit | |
TWM529128U (zh) * | 2016-06-06 | 2016-09-21 | Moai Electronics Corp | 空調裝置 |
US20180298611A1 (en) * | 2017-04-17 | 2018-10-18 | David R. Hall | Configurable Hydronic Structural Panel |
US11883574B2 (en) * | 2017-10-06 | 2024-01-30 | Livanova Deutschland Gmbh | Modular heater cooler with disposable heat transfer fluid circuit |
NL2021459B1 (en) * | 2018-08-13 | 2020-02-24 | Ecodynamisch Man B V | Heat pump system using thermo-electric element |
CN111174329B (zh) * | 2018-10-24 | 2021-11-23 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 一种可移动的空调及其温度调节控制方法 |
CN111780299A (zh) * | 2020-07-13 | 2020-10-16 | 广东海洋大学 | 一种具有制冷效果的手持风扇 |
DE102020118579A1 (de) * | 2020-07-14 | 2022-01-20 | OASE Holding U.K. Ltd. | (Aqua-)Terrarium |
CN112361445A (zh) * | 2020-10-27 | 2021-02-12 | 安徽佳暖节能科技有限公司 | 一种水电分离用电加热结构 |
CN112856559A (zh) * | 2021-01-21 | 2021-05-28 | 广东瑞马热能设备制造有限公司 | 一种小型电壁炉 |
AT524712A1 (de) | 2021-02-12 | 2022-08-15 | Johann Aschauer | Vorrichtung zur Klimatisierung eines Raumes mit einem Klimagerät |
FR3138189A1 (fr) * | 2022-07-23 | 2024-01-26 | Hexafresh | Rafraichisseur d’air comprenant au moins deux conduits de refroidissement accolés à des colonnes de modules à effet Peltier |
DE102022004555A1 (de) * | 2022-12-05 | 2024-06-06 | Truma Gerätetechnik GmbH & Co. KG | Vorrichtung zum Temperieren zweier Medien |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1215330B (de) * | 1961-02-25 | 1966-04-28 | Siemens Ag | Vorrichtung zum Kuehlen und Heizen von mit einer Warmfluessigkeitsheizung ausgestatteten Raeumen |
DE1817077B2 (de) * | 1968-12-20 | 1971-04-29 | Heiz und kuehlanlage fuer ein gebaeude mit mehreren raeumen | |
CN2111486U (zh) * | 1991-09-10 | 1992-07-29 | 北京汇理自动化技术联合公司 | 电子空调器 |
RU2142371C1 (ru) * | 1998-12-29 | 1999-12-10 | Костенко Валерий Иванович | Система локального кондиционирования салона автомобиля |
CN2483671Y (zh) * | 2001-05-24 | 2002-03-27 | 沈康明 | 半导体制冷器件冷热交换制热器 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2569166B2 (ja) * | 1989-02-22 | 1997-01-08 | 株式会社日立製作所 | 除湿ユニット |
WO1995025255A1 (en) * | 1992-09-28 | 1995-09-21 | Aavid Engineering, Inc. | Apparatus and method for cooling heat generating electronic components in a cabinet |
JPH07260189A (ja) * | 1994-03-24 | 1995-10-13 | Aisin Seiki Co Ltd | 空気調和装置 |
JPH08303810A (ja) * | 1995-04-28 | 1996-11-22 | Aisin Seiki Co Ltd | 放射熱利用冷房装置 |
JP3817010B2 (ja) * | 1997-02-14 | 2006-08-30 | 富士通株式会社 | 通気ダクト,冷却装置および電子機器 |
US5931000A (en) * | 1998-04-23 | 1999-08-03 | Turner; William Evans | Cooled electrical system for use downhole |
US6196003B1 (en) * | 1999-11-04 | 2001-03-06 | Pc/Ac, Inc. | Computer enclosure cooling unit |
CN2519210Y (zh) * | 2001-11-27 | 2002-10-30 | 李洪 | 半导体热交换器 |
US6705089B2 (en) * | 2002-04-04 | 2004-03-16 | International Business Machines Corporation | Two stage cooling system employing thermoelectric modules |
-
2011
- 2011-02-14 CH CH00256/11A patent/CH704462B1/de not_active IP Right Cessation
-
2012
- 2012-02-13 JP JP2013552981A patent/JP2014505229A/ja active Pending
- 2012-02-13 EP EP12704406.3A patent/EP2676076A1/de not_active Withdrawn
- 2012-02-13 CN CN201280008888.2A patent/CN103370580B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2012-02-13 KR KR1020137021248A patent/KR20140016266A/ko not_active Application Discontinuation
- 2012-02-13 US US13/985,280 patent/US9341395B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2012-02-13 WO PCT/EP2012/052423 patent/WO2012110461A1/de active Application Filing
- 2012-02-13 BR BR112013020727A patent/BR112013020727A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2012-02-13 RU RU2013142093/12A patent/RU2589642C2/ru not_active IP Right Cessation
-
2014
- 2014-03-17 HK HK14102612.8A patent/HK1189648A1/zh not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1215330B (de) * | 1961-02-25 | 1966-04-28 | Siemens Ag | Vorrichtung zum Kuehlen und Heizen von mit einer Warmfluessigkeitsheizung ausgestatteten Raeumen |
DE1817077B2 (de) * | 1968-12-20 | 1971-04-29 | Heiz und kuehlanlage fuer ein gebaeude mit mehreren raeumen | |
CN2111486U (zh) * | 1991-09-10 | 1992-07-29 | 北京汇理自动化技术联合公司 | 电子空调器 |
RU2142371C1 (ru) * | 1998-12-29 | 1999-12-10 | Костенко Валерий Иванович | Система локального кондиционирования салона автомобиля |
CN2483671Y (zh) * | 2001-05-24 | 2002-03-27 | 沈康明 | 半导体制冷器件冷热交换制热器 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU177549U1 (ru) * | 2017-12-14 | 2018-02-28 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук" (НИИСФ РААСН) | Термоэлектрический осушитель сжатого газа |
RU2743541C1 (ru) * | 2019-10-31 | 2021-02-19 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | Устройство для кондиционирования воздуха в изолированном помещении |
RU203704U1 (ru) * | 2020-01-09 | 2021-04-16 | Государственное Научное Учреждение Институт Порошковой Металлургии Имени Академика О.В. Романа | Устройство для получения воды из воздуха |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103370580A (zh) | 2013-10-23 |
BR112013020727A2 (pt) | 2016-10-18 |
US20130319014A1 (en) | 2013-12-05 |
CN103370580B (zh) | 2016-05-18 |
HK1189648A1 (zh) | 2014-06-13 |
US9341395B2 (en) | 2016-05-17 |
JP2014505229A (ja) | 2014-02-27 |
KR20140016266A (ko) | 2014-02-07 |
RU2013142093A (ru) | 2015-03-27 |
CH704462B1 (de) | 2015-01-15 |
CH704462A1 (de) | 2012-08-15 |
WO2012110461A1 (de) | 2012-08-23 |
EP2676076A1 (de) | 2013-12-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2589642C2 (ru) | Устройство для кондиционирования воздуха в помещениях, содержащее жидкостно-воздушный теплообменник, снабженный элементами пельтье | |
RU2455577C2 (ru) | Оконечное устройство воздухоснабжения | |
BRPI0904073A2 (pt) | dispositivo de absorção ou dissipação de calor com fluidos de diferença de temperatura transportados reversamente por múltiplos canais | |
RU2012122226A (ru) | Устройство для кондиционирования воздуха помещений, а также агрегат теплового насоса для применения в таком устройстве | |
KR101530702B1 (ko) | 열전소자를 이용한 이동식 온냉 겸용 에어컨 | |
JP6861234B2 (ja) | 室外冷却器ラックシステムを用いた液体冷却 | |
KR102530528B1 (ko) | 데이터 센터의 서버 클러스터를 위한 가열 공기 스테이징 챔버 시스템 | |
EP2495500A2 (en) | Hot water supply system | |
KR20070059911A (ko) | 열전소자를 이용한 수냉식 냉난방기 | |
RU152103U1 (ru) | Устройство терморегуляции оборудования | |
EP2642221A2 (en) | Refrigerator | |
RU2289760C1 (ru) | Устройство для охлаждения и нагрева воздуха в замкнутом объеме | |
CN210036067U (zh) | 一种多功能的温室机 | |
KR101708902B1 (ko) | 온도 조절 기능을 갖는 파티션 | |
RU152167U1 (ru) | Шкаф для терморегуляции оборудования | |
KR20150121606A (ko) | 제습기능을 갖는 냉온수 공급유닛 | |
LU501801B1 (en) | Energy efficient heating /cooling module | |
KR102076679B1 (ko) | 열교환기 및 자연 냉매 순환식 공기 조화기 | |
KR101215519B1 (ko) | 열전소자를 이용한 공기 공급 장치 | |
KR101577025B1 (ko) | 관상어 또는 활어수조의 사육수온조절 장치 | |
KR20160137704A (ko) | 열전모듈을 이용한 포터블 냉온 자켓 | |
KR20020010330A (ko) | 냉열소자를 이용한 보일러장치 | |
KR100358958B1 (ko) | 열사이폰 가열용 일자형 온수순환시스템 | |
JPH094994A (ja) | 換気兼熱交換装置 | |
KR20210108521A (ko) | 열교환장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170214 |