RU2714869C1 - Комбинированное устройство предварительного подогрева приточного воздуха - Google Patents
Комбинированное устройство предварительного подогрева приточного воздуха Download PDFInfo
- Publication number
- RU2714869C1 RU2714869C1 RU2019105950A RU2019105950A RU2714869C1 RU 2714869 C1 RU2714869 C1 RU 2714869C1 RU 2019105950 A RU2019105950 A RU 2019105950A RU 2019105950 A RU2019105950 A RU 2019105950A RU 2714869 C1 RU2714869 C1 RU 2714869C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- boiler
- fan
- heat
- pipes
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F7/00—Ventilation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24T—GEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
- F24T10/00—Geothermal collectors
-
- 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
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/40—Geothermal heat-pumps
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/10—Geothermal energy
Abstract
Изобретение относится к строительству и предназначено для применения в области теплоэнергетики, достижения экономии затрат на энергопотребление котельных установок. Комбинированное устройство предварительного подогрева приточного воздуха для котельной установки, представляющее собой вентиляционную систему регулирования параметров приточного воздуха, содержащую вентиляторы, клапаны, калорифер, качестве теплообменника содержит систему трубопроводов с входным и выходным патрубками с запорными клапанами, сооружаемую в теле насыпного грунта фундамента здания котельной установки и включающую трубы распределительного и сборного коллекторов, соединенных посредством системы поперечных труб, причем к входному патрубку для принудительного забора наружного воздуха подключен внешний вентилятор, выходной патрубок заключен в камере смешения, выполненной изолированно внутри здания, к которой через приточные воздуховод и решетку подключены калорифер с вентилятором, подающие нагретый воздух к горелке котлоагрегата, а приемный воздуховод с решеткой выполнен байпасным, регулируемые посредством запорных клапанов. Кроме того, камера смешения дополнительно содержит приточные решетки с утепленной заслонкой для подачи наружного приточного воздуха. Использование настоящего изобретения позволит бестопливным способом обогревать воздух, достигая уменьшение тепловых затрат на подогрев приточного наружного воздуха и повысить эффективность горения топлива. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к строительству и предназначено для применения в области теплоэнергетики, достижения экономии затрат на энергопотребление котельных установок.
Известны устройства для подогрева и охлаждения приточного воздуха за счет потенциальной энергии грунта и устройства с системой охлаждения грунта под основаниями сооружений в условия многолетнемерзлых грунтов, но не рассматриваются совместная эксплуатация свойств нагрева воздуха и охлаждения грунта воздухом низкой температуры.
Известна энергосберегающая система регулирования параметров приточного воздуха (см. RU №2552093, кл. F24F 5/00, опубл. 10.06.2015), включающая помещенный ниже уровня промерзания грунта пластинчатый теплообменник, состоящий из щелевых теплообменных каналов, и предусматривает использование низкопотенциального тепла грунта ниже уровня промерзания для предварительного подогрева приточного воздуха в зимний период и его охлаждения в летний период.
Недостатком известной системы является необходимость расположения основного теплообменника в зоне ниже уровня промерзания грунта, который не характерен для многолетнемерзлых грунтов. В летний период данная система будет нарушать температурный режим многолетнемерзлых грунтов и приводить к ежесезонному увеличению ореола оттайки.
Между тем известны решения, направленные на предохранение грунта от оттайки.
Например, устройство насыпи с системой охлаждения для возведения насыпей на сильнольдистых вечномерзлых грунтах (см. RU № 165960, кл. E02D 17/18, опубл. 10.11.2016) включает охлаждающую систему, установленную внутри насыпи в виде ряда труб, расположенных в теле насыпи под углом.
Также известно устройство для компенсации теплового воздействия фундамента строения на грунт вечной мерзлоты (см. RU №51636, кл. E02D 3/115, опубл. 27.02.2006), содержащее средство для охлаждения фундамента и примыкающего к нему грунта, в виде горизонтальных коаксиальных труб, заполненных хладагентом.
Известные устройства не практичны для использования в условиях многолетнемерзлых грунтов, кроме того, в летний период будут способствовать к увеличению ореола оттайки многолетнемерзлого грунта в результате дополнительного нагрева грунта воздухом, проходящим через систему труб. С другой стороны, использование хладагентов значительно усложняет использование устройства, требует дополнительного обслуживания.
Между тем, подобные охлаждающие системы способны генерировать низкопотенциальное тепло грунта, что можно использовать для обогрева воздуха.
Задача, на решение которой направлено заявленное решение, выражается в создании устройства предварительного подогрева приточного воздуха для теплогенераторов, позволяющего снизить энергопотребление котельных установок.
Технический эффект, получаемый при решении поставленной задачи, выражается в использовании в зимнее время охлаждающих систем для предварительного обогрева подаваемого в теплогенератор воздуха, повышении эффективности и эксплуатационных сроков службы котельных установок.
Для решения поставленной задачи комбинированное устройство предварительного подогрева приточного воздуха для котельной установки представляет собой вентиляционную систему регулирования параметров приточного воздуха, содержащую вентиляторы, клапаны, калорифер, отличается тем, что в качестве теплообменника содержит систему трубопроводов с входным и выходным патрубками с запорными клапанами, сооружаемую в теле насыпного грунта фундамента здания котельной установки и включающую трубы распределительного и сборного коллекторов, соединенных посредством системы поперечных труб, причем, к входному патрубку для принудительного забора наружного воздуха подключен внешний вентилятор, выходной патрубок заключен в камере смешения, выполненной изолированно внутри здания, к которой через приточные воздуховод и решетку подключены калорифер с вентилятором, подающие нагретый воздух к горелке котлоагрегата, а приемный воздуховод с решеткой выполнен байпасным, регулируемые посредством запорных клапанов. Кроме того, приемная камера дополнительно содержит приточные решетки для подачи наружного приточного воздуха. Кроме того, система трубопроводов выполняет функцию охлаждающей системы грунта.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с известными признаками свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».
Совокупность признаков изобретения обеспечивает решение заявленной технической задачи, а именно, создание несложного устройства, позволяющего осуществлять предварительный подогрев приточного воздуха, используя при этом в качестве теплообменника существующие охлаждающие системы грунта сооружений для котельных установок, эксплуатирующихся в условиях многолетнемерзлых грунтов, и повысить энергосбережение теплогенераторов.
Кроме того, заявленное устройство предварительного подогрева приточного воздуха способствует сохранению температурного режима грунта и предохранению основания здания котельной от оттайки многолетнемерзлых грунтов в результате прохождения холодного наружного воздуха через систему трубопроводов охлаждающей системы, сооружаемой в внутри насыпи под основанием здания. При этом использование низкопотенциального тепла грунта для подогрева наружного воздуха в системе приточной вентиляции котельной установки воздуха не требует дополнительных энерго- и материальных затрат.
Устройство предварительного подогрева приточного воздуха иллюстрируется чертежами, где на фигуре 1 показан общий вид конструкции, на фигуре 2 - функциональная схема работы устройства.
Устройство предварительного подогрева приточного воздуха включает систему трубопроводов, сооружаемой в качестве теплообменника под основанием здания котельной установки в фундаментной насыпи 18 и состоящей из входного (наружного) 2 и выпускного (внутреннего) 3 патрубков, снабженных запорными клапанами 7, причем, к входному патрубку 2 подключен вентилятор 1 для принудительной подачи наружного воздуха, распределительного 4 и сборного 5 коллекторов, соединенных посредством системы поперечных труб 6, камеры смешения 17, сооружаемой изолированно внутри здания котельной установки. При этом, выпускной патрубок 3 размещается внутри камеры смешения 17, к которой посредством приточной решетки 8 воздуховода 11 подсоединены калорифер 9 с вентилятором 10, далее нагретый воздух подается к котлоагрегату. К воздуховоду 11 подсоединен байпасный воздуховод 12, подключенный через распределительно-приемную решетку 14 к камере 17 и управляемый при подключении клапанов 13 для дополнительного подогрева приточного воздуха при особо низких температурах. Камера смешения 17 дополнительно оснащена приточными решетками 15 с утепленной заслонкой 16, которые подключают для подачи наружного приточного воздуха в случаях его недостатка (см. фиг. 1, 2).
Камера смешения 17 выполняет функцию изоляции поступающего воздуха с отрицательными температурами от объема котельной и для конечной подготовки воздуха к подаче в систему воздуховодов. В камере происходит смешение поступающего воздуха от грунтового охладителя с воздухом от байпаса и при необходимости с наружным воздухом.
Охладительная система предохранения от увеличения оттайки многолетнемерзлого грунта располагается в насыпном фундаменте котельной и состоит из ряда охлаждающих труб, расположенных в теле насыпи. Под основанием котельной по системе охладительных трубопроводов, расположенных в насыпи на глубине сезонной оттайки грунта протекает воздух, всасываемый с атмосферы с температурой t1 через вентилятор 1 и передается через трубопровод 2 в распределительный коллектор 4 и распространяется по системе охладительных труб 6. В процессе движения воздуха по каналам системы через стенки канала происходит теплообмен и в сборном коллекторе 5 собирается более нагретый воздух и через трубопровод 3 в камеру смешения поступает нагретый воздух с температурой t2.
Устройство предварительного подогрева приточного воздуха работает следующим образом (см. фиг. 2).
Холодный наружный воздух забирается вентилятором 1 и принудительно подается в трубопроводы системы охлаждения грунта, сооруженные в насыпном фундаменте 18 здания котельной установки. При этом воздух, проходя через трубы 4, 5, 6, создает образование сплошного массива экранирующего примыкающий к фундаменту слой грунта от теплового воздействия. Холодный воздух принимает тепловую энергию от грунта, тем самым, охлаждая его до средней отрицательной температуры и предотвращения увеличения ореола оттайки грунта при длительной эксплуатации котельной. С другой стороны, в процессе движения воздуха по каналам системы в результате процессов теплообмена через стенки каналов камеры смешения 17 поступает нагретый воздух, который воздуховодами и тягой, создаваемой вентилятором 10, подается через калорифер 9, где происходит догрев с t2 до расчетной приточной температуры воздуха t3 в наиболее холодные месяцы отопительного периода, к пространству всасывания воздуха горелки котлоагрегата. Схема оснащается байпасной линией 12, которая включается при особо низких температурах для дополнительного подогрева приточного воздуха, либо для проведения ремонтных работ. Воздуховод 12 может служить как дополнительный источник для приемного помещения через распределительную решетку 14. На системе воздуховодов 11 и 12 размещаются запорные клапаны 13. В осенне-весенний период, при отключении охладительной системы грунта, приточный воздух поступает напрямую через воздухозаборную решетку 15 наружного воздуха с утепленной заслонкой 16. В целях предотвращения увеличения оттайки многолетнемерзлых грунтов в летний период от воздуха с высокими температурами система оснащается запорными клапанами 7 для прекращения поступления наружного воздуха в охладительную систему трубопроводов до следующего начала отопительного периода.
Таким образом, заявленное комбинированное устройство для предварительного подогрева приточного воздуха позволяет бестопливным способом обогревать воздух, тем самым позволяет достигать уменьшение тепловых затрат на подогрев приточного наружного воздуха и повысить эффективность горения топлива. Кроме того, техническое решение сохраняет тепловой режим грунта за счет компенсации теплового воздействия основания строения на многолетнемерзлые грунты, путем экранирования теплового воздействия системой трубопроводов с циркулирующим холодным наружным воздухом, в результате чего позволяет предохранять грунт от увеличения ореола сезонной оттайки в течение длительной эксплуатации котельной.
Claims (2)
1. Комбинированное устройство предварительного подогрева приточного воздуха, представляющее собой вентиляционную систему регулирования параметров приточного воздуха, содержащая вентилятор, клапан, калорифер, отличающееся тем, что в качестве теплообменника содержит систему трубопроводов с входным и выходным патрубками с запорными клапанами, сооружаемую в теле насыпного грунта фундамента здания котельной установки и включающую трубы распределительного и сборного коллекторов, соединенных посредством системы поперечных труб, причем к входному патрубку для принудительного забора наружного воздуха подключен внешний вентилятор, выходной патрубок заключен в камере смешения, выполненной изолированно внутри здания, к которой через приточные воздуховод и решетку подключены калорифер с вентилятором, подающие нагретый воздух к горелке котлоагрегата, а приемный воздуховод с решеткой выполнен байпасным.
2. Комбинированное устройство предварительного подогрева приточного воздуха по п. 1, отличающееся тем, что камера смешения дополнительно содержит приточные решетки для подачи наружного воздуха.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019105950A RU2714869C1 (ru) | 2018-11-22 | 2018-11-22 | Комбинированное устройство предварительного подогрева приточного воздуха |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019105950A RU2714869C1 (ru) | 2018-11-22 | 2018-11-22 | Комбинированное устройство предварительного подогрева приточного воздуха |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2714869C1 true RU2714869C1 (ru) | 2020-02-19 |
Family
ID=69626201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019105950A RU2714869C1 (ru) | 2018-11-22 | 2018-11-22 | Комбинированное устройство предварительного подогрева приточного воздуха |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2714869C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2803559C1 (ru) * | 2023-02-14 | 2023-09-15 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Устройство приточной вентиляции |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4373573A (en) * | 1980-05-02 | 1983-02-15 | Albert Madwed | Long term storage and use of solar energy |
| JP2008076015A (ja) * | 2006-09-25 | 2008-04-03 | Sugiyama Shoji Kk | 地熱利用による建築物空調システム |
| WO2013089274A1 (ja) * | 2011-12-16 | 2013-06-20 | 株式会社ワールドルームブリス | スマートエコ空調システム |
| RU2533355C2 (ru) * | 2012-12-06 | 2014-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗ ГУ) | Регенеративная система регулирования параметров приточного воздуха |
| RU2533354C2 (ru) * | 2012-12-06 | 2014-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования " Юго-Западный государственный университет" (ЮЗ ГУ) | Теплотрубная энергосберегающая система терморегулирования приточного воздуха |
| WO2015015640A1 (ja) * | 2013-08-02 | 2015-02-05 | 株式会社 ワールドルーム ブリス | スマートエコ空調システム |
| CN204214074U (zh) * | 2014-10-24 | 2015-03-18 | 浙江省建筑设计研究院 | 地道风调温系统 |
| RU2552093C1 (ru) * | 2013-11-15 | 2015-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательно учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ФГБОУВПО "ЮЗГУ") | Энергосберегающая система регулирования параметров приточного воздуха |
| RU2652586C1 (ru) * | 2017-03-03 | 2018-04-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Экологичный энергосберегающий комплекс системы кондиционирования |
-
2018
- 2018-11-22 RU RU2019105950A patent/RU2714869C1/ru active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4373573A (en) * | 1980-05-02 | 1983-02-15 | Albert Madwed | Long term storage and use of solar energy |
| JP2008076015A (ja) * | 2006-09-25 | 2008-04-03 | Sugiyama Shoji Kk | 地熱利用による建築物空調システム |
| WO2013089274A1 (ja) * | 2011-12-16 | 2013-06-20 | 株式会社ワールドルームブリス | スマートエコ空調システム |
| RU2533355C2 (ru) * | 2012-12-06 | 2014-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗ ГУ) | Регенеративная система регулирования параметров приточного воздуха |
| RU2533354C2 (ru) * | 2012-12-06 | 2014-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования " Юго-Западный государственный университет" (ЮЗ ГУ) | Теплотрубная энергосберегающая система терморегулирования приточного воздуха |
| WO2015015640A1 (ja) * | 2013-08-02 | 2015-02-05 | 株式会社 ワールドルーム ブリス | スマートエコ空調システム |
| RU2552093C1 (ru) * | 2013-11-15 | 2015-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательно учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ФГБОУВПО "ЮЗГУ") | Энергосберегающая система регулирования параметров приточного воздуха |
| CN204214074U (zh) * | 2014-10-24 | 2015-03-18 | 浙江省建筑设计研究院 | 地道风调温系统 |
| RU2652586C1 (ru) * | 2017-03-03 | 2018-04-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Экологичный энергосберегающий комплекс системы кондиционирования |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2803559C1 (ru) * | 2023-02-14 | 2023-09-15 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Устройство приточной вентиляции |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104728979B (zh) | 一种应用全天候太阳能供热的空调系统改造方法及设备 | |
| US20070056304A1 (en) | Method, arrangement and apparatus for facilitating environmental climate control of a building structure | |
| EP1766196B1 (en) | Remote-heating plant for urban, civil, industrial and agricultural applications | |
| CN210017366U (zh) | 一种生态恒温养殖机畜禽舍热风供暖系统 | |
| CN103776199A (zh) | 具有热平衡主动恢复功能的土壤源燃气热泵系统 | |
| CN101387458A (zh) | 一种低品位热能直接利用系统及方法 | |
| RU2714869C1 (ru) | Комбинированное устройство предварительного подогрева приточного воздуха | |
| KR20170131889A (ko) | 단일의 축열조를 이용하여 냉난방을 동시에 수행하는 지열냉난방장치 및 이의 제어방법 | |
| CN203657274U (zh) | 具有热平衡主动恢复功能的土壤源燃气热泵系统 | |
| CN204063227U (zh) | 一种包含余热利用热风循环加热系统的组合节能供暖系统 | |
| CN202709274U (zh) | 架空地板型燃池辐射采暖装置 | |
| CN116804476A (zh) | 利用地源热及南北墙外热环境的钢结构厂房冷热新风系统 | |
| CN104613674A (zh) | 土壤源燃气热泵供热、供冷以及供热水系统 | |
| CN204629684U (zh) | 一种新型全热交换供暖系统 | |
| CN210320725U (zh) | 一种用于家禽养殖禽舍恒温的冷热风型空气源热泵系统 | |
| CN210320726U (zh) | 一种家禽类养殖的空气源热泵复合燃气间热式热风系统 | |
| CN103968448A (zh) | 基于燃池烟气梯级利用日光温室耦合采暖系统 | |
| CN203797777U (zh) | 基于燃池烟气梯级利用日光温室耦合采暖装置 | |
| CN101387461A (zh) | 一种浅层地表热能直接建筑供暖制冷系统 | |
| Noro et al. | Energy analysis of industrial climatization by an innovative radiant condensing system | |
| CN216384364U (zh) | 一种电站锅炉暖风器防冻的装置 | |
| CN201964560U (zh) | 汽机房降温通风系统 | |
| CN206186109U (zh) | 一种拌合楼加热保温装置 | |
| CN2279551Y (zh) | 换气能量回收机 | |
| CN106500221A (zh) | 利用燃气作为热源的热泵系统 |