RU2780117C1 - Air handling unit for ventilation of at least one room - Google Patents

Air handling unit for ventilation of at least one room Download PDF

Info

Publication number
RU2780117C1
RU2780117C1 RU2022105862A RU2022105862A RU2780117C1 RU 2780117 C1 RU2780117 C1 RU 2780117C1 RU 2022105862 A RU2022105862 A RU 2022105862A RU 2022105862 A RU2022105862 A RU 2022105862A RU 2780117 C1 RU2780117 C1 RU 2780117C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
air
room
ventilation
air duct
duct
Prior art date
Application number
RU2022105862A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вадим Евгеньевич ВИНОГРАДСКИЙ
Original Assignee
Вадим Евгеньевич ВИНОГРАДСКИЙ
Filing date
Publication date
Application filed by Вадим Евгеньевич ВИНОГРАДСКИЙ filed Critical Вадим Евгеньевич ВИНОГРАДСКИЙ
Application granted granted Critical
Publication of RU2780117C1 publication Critical patent/RU2780117C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: ventilation and air conditioning.
SUBSTANCE: invention relates to a ventilation and air conditioning unit. The invention can be used to create a climate in residential, administrative and public, as well as industrial premises, in which the existing regulatory framework allows the use of partial or complete air recirculation. The plant contains a recuperator; an external inlet pipe used to let in outside atmospheric air, which has passed through the heat exchanger, into the inner pipe of the pressure air duct and containing in its cavity a valve device and at least one filter; an internal branch pipe of the pressure air duct, which serves to let air into the room and contains at least one electric fan; an internal outlet of the exhaust duct, configured to eject air from the room and containing at least one electric fan and one filter; an external outlet pipe configured to release air from the room that has passed through the heat exchanger into the atmosphere and containing a valve device in its cavity; control controller that sets the operating mode of the installation. For centralized control and synchronization of the operation of valve devices, they are connected directly or through a gearbox to an actuator driven by a control controller. The pressure air duct contains at least one heating and at least one cooling device. An air parameters control unit is installed in the outer inlet pipe and the inner pipe of the exhaust air duct, which is connected to the control controller.
EFFECT: significant increase in the efficiency of ventilation of the room, the energy efficiency of the ventilation installation, the possibility of multi-stage filtration and purification of indoor air.
4 cl, 1 dwg

Description

Изобретение может быть использовано для создания климата в жилых, административных и общественных, а также производственных помещениях, в которых существующей нормативной базой допускается применение частичной или полной рециркуляции воздуха.The invention can be used to create a climate in residential, administrative and public, as well as industrial premises, in which the existing regulatory framework allows the use of partial or complete air recirculation.

Известна система вентиляции и кондиционирования воздуха, включающая приточные и вытяжные воздуховоды для подачи приточного наружного и отвода вытяжного воздуха, центральную станцию, соединенную посредством указанных воздуховодов с объектом обслуживания и с атмосферой, и содержащую, по меньшей мере, одну камеру фильтрования, размещенную по ходу приточного наружного воздуха, камеры приточного и вытяжного вентиляторов, камеру теплообмена с пластинчатым рекуперативным теплообменником, средство для подвода и передачи дополнительной тепловой или охлаждающей энергии в приточный наружный воздух, датчики контроля температуры приточного наружного и вытяжного воздуха и запорно-регулирующие средства, и систему управления, выполненную с возможностью регулирования направления хода, расхода и температуры приточного наружного и вытяжного воздуха (патент RU №65620). Центральная станция указанной системы вентиляции дополнительно содержит камеры шумопоглощения, камеры коллекторы, одна из которых оборудована приводным воздушным многостворчатым клапаном для управления ходом вытяжного воздуха, а также средства для измерения расхода приточного наружного и вытяжного воздуха. Средство для подвода и передачи дополнительной тепловой или охлаждающей энергии в приточный наружный воздух расположено в камере теплообмена и выполнено в виде многоконтурного теплообменника, который включает последовательно связанные по теплообмену контур теплоносителя с жидкостью, контур теплоносителя с антифризом и контур теплоносителя с хладагентом. К недостаткам данной системы относятся ее большие габариты, массу, сложность и дороговизну, делающие неприменимой на жилых и коммерческих объектах с площадями до 500 квадратных метров.A ventilation and air conditioning system is known, including supply and exhaust ducts for supplying fresh air and exhaust air, a central station connected by means of these ducts to the service object and to the atmosphere, and containing at least one filter chamber located along the supply air. outdoor air, chambers for supply and exhaust fans, a heat exchange chamber with a plate recuperative heat exchanger, a means for supplying and transferring additional thermal or cooling energy to the supply air, sensors for controlling the temperature of the supply and exhaust air and shut-off and control means, and a control system made with the ability to control the direction of travel, flow rate and temperature of supply outdoor and exhaust air (patent RU No. 65620). The central station of said ventilation system additionally contains noise-absorbing chambers, collector chambers, one of which is equipped with an actuated multi-leaf air damper for controlling the exhaust air flow, as well as means for measuring the flow rate of the supply outside and exhaust air. The means for supplying and transferring additional heat or cooling energy to the fresh air is located in the heat exchange chamber and is made in the form of a multi-circuit heat exchanger, which includes a heat-transfer fluid circuit, a heat-carrier circuit with antifreeze, and a heat-carrier circuit with a refrigerant connected in series in terms of heat exchange. The disadvantages of this system include its large dimensions, weight, complexity and high cost, making it inapplicable to residential and commercial facilities with areas up to 500 square meters.

Из патента RU №98544 известна вентиляционная установка, содержащая корпус, установленный на опорной раме, и размещенные в корпусе на раме вентилятор с приводным электродвигателем, воздушную заслонку, воздушный фильтр, при этом корпус выполнен в виде каркасно-панельной конструкции из металлического профиля, к которому закреплены стенки из теплозвукоизоляционного материала, отличающаяся тем, что стенки выполнены двухслойными из наружных и внутренних панелей, заполненных разнородными материалами, причем одна из панелей заполнена шумоизоляционным, а другая - теплоизоляционным материалом. В указанной установке отсутствует устройство, обеспечивающее теплообмен между входным и выходным потоками воздуха. Это приводит к повышенным затратам энергии на подогрев и/или охлаждение воздуха, поступающего в вентилируемое помещение. ПрототипFrom patent RU No. 98544, a ventilation unit is known that contains a housing mounted on a support frame, and a fan with a drive motor, an air damper, an air filter are placed in the housing on the frame, while the housing is made in the form of a frame-panel structure made of a metal profile, to which walls made of heat and sound insulating material are fixed, characterized in that the walls are made of two-layer outer and inner panels filled with dissimilar materials, one of the panels is filled with sound insulating material, and the other with heat insulating material. In this installation, there is no device that provides heat exchange between the inlet and outlet air flows. This leads to increased energy consumption for heating and/or cooling the air entering the ventilated room. Prototype

В патенте RU №2678811 описана приточно-вытяжная установка для вентиляции по меньшей мере одного помещения, содержащая камеру с регенеративным теплоутилизатором, внешний впускной патрубок, выполненный с возможностью впуска атмосферного наружного воздуха через регенеративный теплоутилизатор во внутренний патрубок напорного воздуховода и содержащий в своей полости клапанное устройство, внутренний патрубок напорного воздуховода, выполненный с возможностью впуска наружного атмосферного воздуха по меньшей мере в одно помещение и содержащий в своей полости клапанное устройство, внутренний патрубок вытяжного воздуховода, внешний выпускной патрубок, по меньшей мере один электровентилятор. В этой приточно-вытяжной установке внешний выпускной патрубок соединен с внутренним патрубком напорного воздуховода, внешний впускной патрубок соединен с внутренним патрубком вытяжного воздуховода, а упомянутая камера с регенеративным теплоутилизатором образует промежуточный воздуховод, который соединяет внутренний патрубок напорного воздуховода и внешний выпускной патрубок с внутренним патрубком вытяжного воздуховода и внешним впускным патрубком. Дополнительно приточно-вытяжная установка содержит по меньшей мере одно реле и/или контроллер, который обеспечивает работу установки в трех фазах: «Приток», «Выпуск», «Рециркуляция». При этом, контроллер принимает сигналы или команды, от задатчика интервала интервала времени, а также одного или нескольких датчиков давления, температуры, влажности, оценки уровня загрязнения и состава окружающего воздуха, которыми может быть оснащена указанная установка.Patent RU No. 2678811 describes a supply and exhaust unit for ventilation of at least one room, containing a chamber with a regenerative heat exchanger, an external inlet pipe made with the possibility of inlet of atmospheric outside air through the regenerative heat exchanger into the inner branch pipe of the pressure air duct and containing a valve device in its cavity , an inner branch pipe of the pressure air duct, made with the possibility of inlet of outside atmospheric air into at least one room and containing a valve device in its cavity, an internal branch pipe of the exhaust air duct, an external outlet pipe, at least one electric fan. In this air handling unit, the outer outlet pipe is connected to the inner pipe of the pressure air duct, the outer inlet pipe is connected to the inner pipe of the exhaust air duct, and the mentioned chamber with the regenerative heat exchanger forms an intermediate air duct that connects the inner pipe of the pressure air duct and the outer outlet pipe to the inner pipe of the exhaust air duct. air duct and external inlet. Additionally, the air handling unit contains at least one relay and/or a controller that ensures the operation of the unit in three phases: "Supply", "Release", "Recirculation". At the same time, the controller receives signals or commands from the time interval setter, as well as one or more pressure, temperature, humidity, pollution level and ambient air composition sensors that the specified installation can be equipped with.

Указанная установка является наиболее близкой по совокупности существенных признаков к заявляемому изобретению и выбрана в качестве прототипа. К недостаткам прототипа относятся:The specified installation is the closest set of essential features to the claimed invention and is selected as a prototype. The disadvantages of the prototype include:

- Использование однонаправленного рекуператора, что приводит к повышенному энергопотреблению, низкой энергоэффективности, невозможности работы в одном установленном режиме в течение даже небольшого времени, возможному накоплению конденсата в теплоутилизаторе при существенной разнице в температурах наружного и внутреннего воздуха.- The use of a unidirectional heat exchanger, which leads to increased energy consumption, low energy efficiency, the impossibility of working in one set mode for even a short time, the possible accumulation of condensate in the heat exchanger with a significant difference in the temperatures of the outdoor and indoor air.

- Невозможность, в процессе работы установки, плавной автоматической регулировки объемов рециркуляции и воздуха, забрасываемого в вентилируемое помещение из окружающей среды. Установка работает в одной из трех фаз, либо фаза притока, либо фаза вытяжки, либо фаза рециркуляции. Это приводит к повышенному выбросу в атмосферу подогретого воздуха из вентилируемого помещения и значительно снижает общую теплоэффективность установки.- The impossibility, during the operation of the unit, of smooth automatic adjustment of the volumes of recirculation and air thrown into the ventilated room from the environment. The unit operates in one of three phases, either the supply phase, or the exhaust phase, or the recirculation phase. This leads to an increased emission of heated air from the ventilated room into the atmosphere and significantly reduces the overall thermal efficiency of the installation.

Технической проблемой, существующей в настоящее время, является недостаточная эффективность и высокое энергопотребление существующих систем вентиляции помещения. Предлагаемое изобретение направлено на решение этой проблемы, а именно, на создание приточно-вытяжной установки для вентиляции по крайней мере одного помещения с повышенной эффективностью и низким энергопотреблением.The current technical problem is the lack of efficiency and high energy consumption of existing room ventilation systems. The present invention is aimed at solving this problem, namely, at creating an air handling unit for ventilation of at least one room with increased efficiency and low energy consumption.

Технический результат заключается в существенном повышении эффективности вентиляции помещения, энергоэффективности установки вентиляции, возможности многоступенчатеной фильтрации и очистки воздуха внутри помещения.The technical result consists in a significant increase in the efficiency of ventilation of the room, the energy efficiency of the ventilation installation, the possibility of multi-stage filtration and purification of indoor air.

Для достижения заявляемого технического результата предлагается приточно-вытяжная установка для вентиляции и кондиционирования воздуха в, по крайней мере, одном помещении, содержащая:To achieve the claimed technical result, a supply and exhaust unit for ventilation and air conditioning in at least one room is proposed, containing:

- рекуператор- recuperator

- внешний впускной патрубок, служащий для впуска наружного атмосферного воздуха, прошедшего рекуператор, во внутренний патрубок напорного воздуховода и содержащий в своей полости клапанное устройство и по крайней мере один фильтр,- an external inlet pipe, which serves to let in outside atmospheric air, which has passed through the heat exchanger, into the inner pipe of the pressure air duct and contains a valve device and at least one filter in its cavity,

- внутренний патрубок напорного воздуховода, служащий для впуска воздуха в помещение и содержащий по крайней мере один электровентилятор,- an internal branch pipe of the pressurized air duct, which serves to let air into the room and contains at least one electric fan,

- внутренний патрубок вытяжного воздуховода, выполненный с возможностью выброса воздуха из помещения и содержащий по крайней мере один электровентилятор и один фильтр,- an internal outlet of the exhaust duct, made with the possibility of ejection of air from the room and containing at least one electric fan and one filter,

- внешний выпускной патрубок, выполненный с возможностью выброса в атмосферу воздуха из помещения, прошедшего рекуператор, в атмосферу и содержащий в своей полости клапанное устройство,- an external outlet pipe, made with the possibility of ejection into the atmosphere of air from the room that has passed the heat exchanger into the atmosphere and containing a valve device in its cavity,

- управляющий контроллер, задающий режим работы установки.- control controller that sets the mode of operation of the installation.

В качестве рекуператора в заявляемой приточно-вытяжной установке предлагается использовать противоточный пластинчатый, или роторный, или мембранный, или энтальпийный. Дополнительно, между напорным воздуховодом и вытяжным воздуховодом предлагается устанавливать воздуховод системы рециркуляции, содержащий в своей полости клапанное устройство. В качестве клапанных устройств в заявляемой приточно-вытяжной установке используются ирисовые или диафрагмальные клапаны. Для централизованного управления и синхронизации работы клапанных устройств они напрямую или через редуктор подключаются к приводу регулировки клапанных устройств, приводящемуся в действие управляющим контроллером. В качестве привода регулировки клапанных устройств, может использоваться, например, ременной или шестеренчатый привод. Напорный воздуховод содержит, по меньшей мере, одно нагревательное и, по меньшей мере, одно охладительное устройство для, соответственно, нагревания или охлаждения проходящего потока воздуха. По меньшей мере, одно нагревательное и, по меньшей мере, одно охладительное устройство соединены последовательно и управляются автоматически с помощью управляющего контроллера. Во внешнем впускном патрубке и внутреннем патрубке вытяжного воздуховода установлен блок контроля параметров воздуха, который соединен с управляющим контроллером. Блок контроля параметров воздуха содержит датчик температуры воздуха. Кроме датчика температуры воздуха блок контроля параметров воздуха может содержать любую комбинацию датчиков влажности воздуха, углекислого газа, частиц pm2.5 и летучих органических соединений. Управляющий контроллер задает режимы работы всех электрических элементов установки в том числе и всех клапанных устройств, которые регулируются синхронно. Клапанные устройства внешних впускного и выпускного патрубков находятся в одной фазе, тогда как клапанное устройство воздуховода системы рециркуляции находится в противофазе по отношению к клапанным устройствам внешних впускного и выпускного патрубков. Степень открытия/закрытия клапанного устройства внешнего впускного патрубка и клапанного устройства внешнего выпускного патрубка зависит от показаний датчиков температуры и влажности воздуха и определяется заданными параметрами воздуха в вентилируемом помещении.As a heat exchanger in the proposed air handling unit, it is proposed to use counterflow plate, or rotary, or membrane, or enthalpy. Additionally, between the pressure air duct and the exhaust air duct, it is proposed to install an air duct of the recirculation system, containing a valve device in its cavity. Iris or diaphragm valves are used as valve devices in the proposed air handling unit. For centralized control and synchronization of the operation of valve devices, they are connected directly or through a gearbox to the actuator for adjusting the valve devices, which is driven by the control controller. As a drive for adjusting valve devices, for example, a belt or gear drive can be used. The pressure air duct contains at least one heating and at least one cooling device for heating or cooling the passing air flow, respectively. At least one heating and at least one cooling device are connected in series and controlled automatically by the control controller. An air parameters control unit is installed in the outer inlet pipe and the inner pipe of the exhaust air duct, which is connected to the control controller. The air parameters control unit contains an air temperature sensor. In addition to the air temperature sensor, the air control unit can contain any combination of sensors for air humidity, carbon dioxide, pm2.5 particles and volatile organic compounds. The control controller sets the operating modes of all electrical elements of the installation, including all valve devices, which are controlled synchronously. The valve arrangements of the external inlet and outlet pipes are in the same phase, while the valve arrangement of the recirculation air duct is in antiphase with respect to the valve devices of the external inlet and outlet pipes. The degree of opening/closing of the valve device of the external inlet pipe and the valve device of the external outlet pipe depends on the readings of the temperature and air humidity sensors and is determined by the set air parameters in the ventilated room.

На фиг. 1 представлена блок-схема приточно-вытяжной установки для вентиляции и кондиционирования воздуха в соответствии с настоящим изобретением. Цифрами обозначены:In FIG. 1 is a block diagram of an air handling unit for ventilation and air conditioning in accordance with the present invention. The numbers indicate:

1 – рекуператор1 - recuperator

2 – внешний впускной патрубок2 - external inlet pipe

3 – внешний выпускной патрубок3 - external outlet

4 – блок контроля параметров воздуха4 - air parameters control unit

5 – клапанное устройство внешнего выпускного патрубка5 - valve device of the external outlet pipe

6 – клапанное устройство внешнего впускного патрубка6 - valve device of the external inlet pipe

7 – клапанное устройство воздуховода системы рециркуляции7 - valve device of the air duct of the recirculation system

8 – воздуховод системы рециркуляции8 - air duct of the recirculation system

9 – нагревательное устройство9 - heating device

10 – электровентилятор внутреннего патрубка вытяжного воздуховода10 - electric fan of the internal branch pipe of the exhaust duct

11 – электровентилятор внутреннего патрубка напорного воздуховода11 - electric fan of the internal branch pipe of the pressure air duct

12 – внутренний патрубок напорного воздуховода12 - internal branch pipe of the pressure air duct

13 – внутренний патрубок вытяжного воздуховода13 - internal branch pipe of the exhaust duct

14 – фильтр внешнего впускного патрубка14 - filter of the external inlet pipe

15 – фильтр внутреннего патрубка вытяжного воздуховода15 - filter of the inner pipe of the exhaust duct

16 – охладительное устройство16 - cooling device

17 – управляющий контроллер17 - control controller

18 – привод регулировки клапанных устройств18 - actuator for adjusting valve devices

Загрязненный воздух, с помощью электровентилятора 10 внутреннего патрубка вытяжного воздуховода вытягивается из обслуживаемых помещений во внутренний патрубок вытяжного воздуховода 13, проходит через систему фильтрации, которая состоит минимум из одного фильтра 15 внутреннего патрубка вытяжного воздуховода. Далее, отфильтрованный воздух, в зависимости от режима работы установки, поступает либо на рекуператор 1, либо полностью или частично в воздуховод 8 системы рециркуляции. Воздух, поступивший в рекуператор 1, нагревает его для передачи тепловой энергии потоку воздуха, поступающему в установку из внешней среды. В качестве рекуператора 1 используется противоточный пластинчатый, роторный, мембранный, энтальпийный либо иной вид рекуператора. После передачи тепловой энергии рекуператору воздух выбрасывается во внешнюю среду через внешний выпускной патрубок 3, проходя при этом через клапанное устройство 5 внешнего выпускного патрубка. Воздух, проходящий через воздуховод 8 системы рециркуляции и клапанное устройство 7 воздуховода системы рециркуляции, поступает во внутренний патрубок напорного воздуховода и проходит через нагревательное устройство 9 и охладительное устройство 16. В качестве нагревательного устройства может использоваться нагреватель электрический, водяной, гликолевый или иной. Дальше воздух с помощью электровентилятора 11 внутреннего патрубка напорного воздуховода подается в вентилируемое помещение. В установке, внутри замкнутого кольца, использованы два сбалансированных электровентилятора 10 и 11, которые позволяют в зависимости от настроек установки и необходимого баланса воздуха в помещениях делать установку либо полностью сбалансированной, т.е. настроить их на одинаковые обороты на производительность, на расход, либо сделать установку разбалансированной в зависимости от расчетов конкретных помещений.Polluted air, with the help of an electric fan 10 of the inner pipe of the exhaust duct, is drawn from the serviced premises into the inner pipe of the exhaust duct 13, passes through the filtration system, which consists of at least one filter 15 of the inner pipe of the exhaust duct. Further, the filtered air, depending on the operating mode of the installation, enters either the heat exchanger 1, or completely or partially into the air duct 8 of the recirculation system. The air that enters the heat exchanger 1 heats it to transfer thermal energy to the air flow entering the unit from the external environment. As a heat exchanger 1, a counterflow plate, rotary, membrane, enthalpy or other type of heat exchanger is used. After the transfer of heat energy to the heat exchanger, the air is released into the external environment through the external outlet pipe 3, while passing through the valve device 5 of the external outlet pipe. The air passing through the air duct 8 of the recirculation system and the valve device 7 of the air duct of the recirculation system enters the internal branch pipe of the pressure air duct and passes through the heating device 9 and the cooling device 16. An electric, water, glycol or other heater can be used as a heating device. Further, the air is supplied to the ventilated room with the help of an electric fan 11 of the inner pipe of the pressure duct. In the installation, inside the closed ring, two balanced electric fans 10 and 11 are used, which allow, depending on the settings of the installation and the required air balance in the rooms, to make the installation either fully balanced, i.e. set them to the same speed for productivity, for consumption, or make the installation unbalanced depending on the calculations of specific rooms.

В процессе работы установки одновременно с выбросом воздуха во внешнюю среду происходит забор свежего воздуха подмеса из внешней среды. Воздух подмеса поступает на вход внешнего впускного патрубка 2, проходит через клапанное устройство 6 внешнего впускного патрубка и подается на фильтр 14 внешнего впускного патрубка для очищения воздуха подмеса и удаления из него пыли и других примесей. Далее воздух подмеса поступает в рекуператор 1, где происходит его нагрев. Подогретый воздух подмеса поступает во внутренний патрубок 12 напорного воздуховода, где он перемешивается с потоком воздуха из воздуховода 8 системы рециркуляции и подается в вентилируемое помещение, как было описано выше.During the operation of the unit, simultaneously with the release of air into the external environment, fresh air is taken in from the external environment. The admixture air enters the inlet of the external inlet pipe 2, passes through the valve device 6 of the external inlet pipe and is fed to the filter 14 of the external inlet pipe to purify the admixture air and remove dust and other impurities from it. Next, the mixing air enters the heat exchanger 1, where it is heated. The heated mixed air enters the inner pipe 12 of the pressure duct, where it mixes with the air flow from the duct 8 of the recirculation system and is supplied to the ventilated room, as described above.

Отличительной особенностью заявляемой установки является ее сбалансированность в процессе работы. Клапанные устройства 5, 6 и 7, соответственно, внешнего выпускного патрубка, внешнего впускного патрубка и воздуховода системы рециркуляции регулируются синхронно. Клапанные устройства 5 и 6, соответственно, внешнего выпускного патрубка, внешнего впускного патрубка находятся в одной фазе, в одном положении. Клапанное устройство 7 воздуховода системы рециркуляции находится в противофазе. Когда клапанные устройства 5 и 6, соответственно, внешнего выпускного патрубка и внешнего впускного патрубка полностью открыты, клапанное устройство 7 воздуховода системы рециркуляции, полностью закрыто. И наоборот. Когда клапанные устройства 5 и 6, соответственно, внешнего выпускного патрубка и внешнего впускного патрубка полностью закрыты, клапанное устройство 7 воздуховода системы рециркуляции, полностью открыто. Для синхронной регулировки клапанные устройства 5, 6 и 7, соответственно, внешнего выпускного патрубка, внешнего впускного патрубка и воздуховода системы рециркуляции связаны между собой. Связь клапанных устройств может быть реализована любым способом, с помощью механической передачи, ременной, шестеренчатой и т.д. В качестве одного из возможных вариантов в настоящем описании приведена связь клапанных устройств с помощью привода регулировки клапанных устройств 18. Установка позволяет с точностью до 1% дозировать процент подаваемого в установку воздуха путем поворота связанных между собой клапанных устройств. При этом в установке присутствует всего один электрический привод, который вращает все клапанные устройства, тем самым дозируя необходимое количество воздуха на подмес. Управление приводом регулировки клапанных устройств 18 выполняется с помощью управляющего контроллера 17, который получает данные от блоков контроля параметров воздуха 4, расположенных во внешнем впускном патрубке и внутреннем патрубке вытяжного воздуховода. На основании полученных данных в процессе функционирования установки управляющий контроллер 17 с помощью привода регулировки клапанных устройств 18 регулирует степень открытия/закрытия клапанных устройств 5, 6 и 7, соответственно, внешнего выпускного патрубка, внешнего впускного патрубка и воздуховода системы рециркуляции.A distinctive feature of the proposed installation is its balance in the process. The valve arrangements 5, 6 and 7, respectively, of the external outlet, the external inlet and the recirculation duct are controlled synchronously. The valve devices 5 and 6, respectively, of the external outlet, the external inlet are in the same phase, in the same position. The valve device 7 of the air duct of the recirculation system is in antiphase. When the valve devices 5 and 6, respectively, of the external outlet and the external inlet are fully open, the valve device 7 of the recirculation air duct is fully closed. And vice versa. When the valve devices 5 and 6, respectively, of the external outlet and the external inlet are fully closed, the valve device 7 of the recirculation air duct is fully open. For synchronous adjustment, the valve arrangements 5, 6 and 7, respectively, of the external outlet pipe, the external inlet pipe and the air duct of the recirculation system are interconnected. The connection of valve devices can be implemented in any way, using a mechanical transmission, belt, gear, etc. As one of the possible options in the present description, the connection of the valve devices is given using the drive for adjusting the valve devices 18. The installation allows you to dose the percentage of air supplied to the installation with an accuracy of 1% by turning the interconnected valve devices. At the same time, there is only one electric drive in the installation, which rotates all valve devices, thereby dosing the required amount of air per mixture. Control of the adjustment drive of the valve devices 18 is performed using the control controller 17, which receives data from the air parameters control units 4 located in the outer inlet pipe and the inner pipe of the exhaust duct. Based on the data obtained during the operation of the installation, the control controller 17, using the drive for adjusting the valve devices 18, regulates the degree of opening / closing of the valve devices 5, 6 and 7, respectively, of the external outlet pipe, the external inlet pipe and the air duct of the recirculation system.

В качестве фильтров 14 и 15 внешнего впускного патрубка и внутреннего патрубка вытяжного воздуховода могут использоваться фильтры грубой очистки G3, G4, фильтры тонкой очистки F5, F7, а также hepa-фильтры H10, H12 любой конфигурации.Coarse filters G3, G4, fine filters F5, F7, as well as hepa filters H10, H12 of any configuration can be used as filters 14 and 15 of the external inlet pipe and the inner pipe of the exhaust air duct.

В качестве клапанных устройств 5, 6 и 7 могут использоваться клапаны любого исполнения. Вместе с тем, наибольшая эффективность установки достигается при использовании ирисовых или диафрагмальных клапанов, т.к. такие клапаны имеют линейную характеристику зависимости расхода воздуха от степени открытия. Регулировка ирисового клапана через привод регулировки клапанных устройств 18 в рассматриваемой модели позволяет очень точно, с точностью до 1%, организовывать подмес свежего воздуха согласно нормативным требованиям в нормативной документации для вентилируемого помещения, в котором установлена заявляемая установка.Valves of any design can be used as valve devices 5, 6 and 7. At the same time, the greatest efficiency of the installation is achieved when using iris or diaphragm valves, because. such valves have a linear characteristic of the dependence of air flow on the degree of opening. Adjustment of the iris valve through the drive for adjusting the valve devices 18 in the model under consideration allows very accurately, with an accuracy of 1%, to organize the admixture of fresh air in accordance with the regulatory requirements in the regulatory documentation for the ventilated room in which the claimed unit is installed.

Использование в помещении приточно-вытяжной установки для вентиляции и кондиционирования, реализованной в соответствии с заявляемым изобретением, позволяет соблюсти все нормативные документы по воздухообмену, как для помещения, так и для людей. Больший воздухообмен организуется за счет использования воздуховода системы рециркуляции. С помощью управляющего контроллера 1 установка автоматически или вручную позволяет подмешивать от 0 до 100% воздуха по контуру рециркуляции, позволяя тем самым создавать необходимую среду в вентилируемом помещении. Этим самым достигается очень высокая теплоэффективность, т.к. в атмосферу выбрасывается минимум подогретого воздуха из помещения. Большая часть времени работы установки – это рециркуляция с очисткой вытяжного воздуха от пыли, грязи и микроорганизмов, пыльцы.The use of a supply and exhaust unit for ventilation and air conditioning in the room, implemented in accordance with the claimed invention, allows you to comply with all regulatory documents for air exchange, both for the room and for people. Greater air exchange is organized through the use of an air duct of the recirculation system. Using the control controller 1, the unit automatically or manually allows mixing from 0 to 100% of air along the recirculation circuit, thereby allowing you to create the necessary environment in the ventilated room. This achieves a very high thermal efficiency, because. a minimum of heated air from the room is emitted into the atmosphere. Most of the unit's operating time is recirculation with exhaust air purification from dust, dirt and microorganisms, pollen.

Дополнительной отличительной особенностью установки является возможность рекуперировать не только тепло, а также холод, т.е. в то время, когда на улице температура воздуха превышает, а также существенно превышает температуру воздуха в помещениях, рекуператор 1 позволяет подмешивать в помещение воздух, который будет охлаждаться от выбрасываемого, тем самым установка позволяет уменьшить количество нежелательных теплопритоков в помещение и сократить количество затрачиваемой электроэнергии на кондиционирование помещения.An additional distinctive feature of the unit is the ability to recover not only heat, but also cold, i.e. at a time when the outdoor air temperature exceeds, and also significantly exceeds the air temperature in the premises, the heat exchanger 1 allows you to mix air into the room, which will be cooled from the ejected air, thereby the installation allows you to reduce the amount of unwanted heat inflows into the room and reduce the amount of electricity consumed by room air conditioning.

Также использование рециркуляции воздуха в помещении делает работу централизованого кондиционирования (с единым испарителем на приточном воздуховоде) технически высокоэффективной. Таким образом, заявленная установка технически реализует основополагающий принцип работы кондиционирования помещения, при котором охлаждается рециркулируемый воздух, с каждым циклом становясь холоднее. Так обеспечивается плавное понижение воздуха в помещении вплоть до требуемого значения без затрат лишней электрической энергии и минимальным отведением конденсата.Also, the use of air recirculation in the room makes the operation of centralized air conditioning (with a single evaporator on the supply air duct) technically highly efficient. Thus, the claimed installation technically implements the fundamental principle of operation of air conditioning, in which the recirculated air is cooled, becoming colder with each cycle. This ensures a smooth decrease in the air in the room up to the required value without the cost of excess electrical energy and minimal removal of condensate.

Аналогичным образом заявленная установка позволяет эффективно установить необходимые параметры влажности в помещении. За счет рециркуляции части воздуха необходимая влага возвращается в помещение, а не выбрасывается на улицу, не попадает в рекуператор, что при использовании, например, пластинчатого рекуператора могло бы вызвать его обледенение зимой.Similarly, the claimed installation allows you to effectively set the necessary parameters of humidity in the room. Due to the recirculation of part of the air, the necessary moisture returns to the room, and is not thrown out into the street, does not enter the heat exchanger, which, if using, for example, a plate heat exchanger, could cause it to freeze in winter.

Технический результат заключается в существенном повышении эффективности вентиляции помещения, высочайшей энергоэффективности вентиляционной установки, возможности многоступенчатой фильтрации и очистки воздуха внутри помещенияThe technical result consists in a significant increase in the efficiency of ventilation of the room, the highest energy efficiency of the ventilation unit, the possibility of multi-stage filtration and purification of indoor air.

Таким образом, в процессе работы заявляемой приточно-вытяжной установки для вентиляции помещений блок контроля параметров воздуха производит постоянный мониторинг параметров воздушного потока, поступающего в установку как из внешней среды, так и из вентилируемого помещения. Управляющий контроллер, на основании параметров воздушного потока, в реальном времени осуществляет централизованное управление всеми клапанными устройствами, с большой точностью дозируя процент воздуха, подаваемого в контур рециркуляции и воздуха подмеса, поступающего из внешней среды, а также охладительными и нагревательными устройствами. Применение установки позволяет значительно повысить эффективность вентиляции и снизить энергозатраты на поддержание требуемого температурного режима в вентилируемом помещении.Thus, in the process of operation of the proposed supply and exhaust unit for ventilation of premises, the air parameters control unit continuously monitors the parameters of the air flow entering the unit both from the external environment and from the ventilated room. The control controller, based on the parameters of the air flow, performs centralized control of all valve devices in real time, dosing with great accuracy the percentage of air supplied to the recirculation circuit and admixture air coming from the external environment, as well as cooling and heating devices. The use of the unit allows you to significantly increase the efficiency of ventilation and reduce energy costs to maintain the required temperature in a ventilated room.

Claims (17)

1. Приточно-вытяжная установка для вентиляции по крайней мере одного помещения, включающая: 1. Air handling unit for ventilation of at least one room, including: - рекуператор, - recuperator, - внешний впускной патрубок, служащий для впуска наружного атмосферного воздуха, прошедшего рекуператор, во внутренний патрубок напорного воздуховода и содержащий в своей полости клапанное устройство и по крайне мере один фильтр,- an external inlet pipe, which serves to let in outside atmospheric air, which has passed through the heat exchanger, into the inner pipe of the pressure air duct and contains a valve device and at least one filter in its cavity, - внутренний патрубок напорного воздуховода, служащий для впуска воздуха в помещение и содержащий по крайней мере один электровентилятор,- an internal branch pipe of the pressurized air duct, which serves to let air into the room and contains at least one electric fan, - внутренний патрубок вытяжного воздуховода, выполненный с возможностью выброса воздуха из помещения и содержащий по крайней мере один электровентилятор и один фильтр,- an internal outlet of the exhaust duct, made with the possibility of ejection of air from the room and containing at least one electric fan and one filter, - внешний выпускной патрубок, выполненный с возможностью выброса в атмосферу воздуха из помещения, прошедшего рекуператор, в атмосферу и содержащий в своей полости клапанное устройство,- an external outlet pipe, made with the possibility of ejection into the atmosphere of air from the room that has passed the heat exchanger into the atmosphere and containing a valve device in its cavity, - управляющий контроллер, задающий режим работы установки,- control controller that sets the operating mode of the installation, отличающаяся тем, что characterized in that - в качестве рекуператора используют противоточный пластинчатый, или роторный, или мембранный, или энтальпийный рекуператор,- as a heat exchanger, a counterflow plate, or rotary, or membrane, or enthalpy heat exchanger is used, - между напорным воздуховодом и вытяжным воздуховодом установлен воздуховод системы рециркуляции, содержащий в своей полости клапанное устройство,- between the pressure air duct and the exhaust air duct, an air duct of the recirculation system is installed, containing a valve device in its cavity, - используют в качестве всех клапанных устройств ирисовые диафрагмальные воздушные клапаны, подключенные напрямую или через редуктор к приводу регулировки клапанных устройств, приводящемуся в движение управляющим контроллером,- use as all valve devices iris diaphragm air valves connected directly or through a gearbox to the actuator for adjusting the valve devices, driven by the control controller, - напорный воздуховод содержит по крайне мере одно нагревательное и одно охладительное устройства, - the pressure air duct contains at least one heating and one cooling device, - во внешнем впускном патрубке и внутреннем патрубке вытяжного воздуховода установлен блок контроля параметров воздуха, который соединен с управляющим контроллером и содержит датчик температуры воздуха, - an air parameters control unit is installed in the external inlet pipe and the inner pipe of the exhaust air duct, which is connected to the control controller and contains an air temperature sensor, - причем управляющий контроллер задает режимы работы всех электрических элементов установки, в том числе и всех клапанных устройств, которые регулируются синхронно, клапанные устройства внешних впускного и выпускного патрубков находятся в одной фазе, тогда как клапанное устройство воздуховода системы рециркуляции в противофазе, при этом их степень открытия/закрытия зависит от показаний блока контроля параметров воздуха и определяется заданными параметрами воздуха в вентилируемом помещении.- moreover, the control controller sets the operating modes of all electrical elements of the installation, including all valve devices that are controlled synchronously, the valve devices of the external inlet and outlet pipes are in the same phase, while the valve device of the air duct of the recirculation system is in antiphase, while their degree opening / closing depends on the readings of the air parameters control unit and is determined by the set air parameters in the ventilated room. 2. Приточно-вытяжная установка для вентиляции по крайней мере одного помещения по п. 1, отличающаяся тем, что блок контроля параметров воздуха дополнительно содержит любую комбинацию датчиков влажности воздуха, углекислого газа, частиц pm2.5 и летучих органических соединений.2. The air handling unit for ventilation of at least one room according to claim 1, characterized in that the air parameters control unit additionally contains any combination of sensors for air humidity, carbon dioxide, pm2.5 particles and volatile organic compounds. 3. Приточно-вытяжная установка для вентиляции по крайней мере одного помещения по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве нагревательного устройства используют электрический, водяной или гликолевый нагреватель. 3. Air handling unit for ventilation of at least one room according to claim 1, characterized in that an electric, water or glycol heater is used as a heating device. 4. Приточно-вытяжная установка для вентиляции по крайней мере одного помещения по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве привода регулировки клапанных устройств используют ременной или шестеренчатый привод.4. A supply and exhaust unit for ventilation of at least one room according to claim 1, characterized in that a belt or gear drive is used as a drive for adjusting valve devices.
RU2022105862A 2022-03-04 Air handling unit for ventilation of at least one room RU2780117C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2780117C1 true RU2780117C1 (en) 2022-09-19

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2488748C2 (en) * 2011-06-23 2013-07-27 Открытое акционерное общество "Инсолар-Энерго" Extract-and-input ventilation device for buildings with ventilated facade
RU178226U1 (en) * 2017-08-01 2018-03-28 Алексей Сергеевич Гаджиев SUPPLY AND EXHAUST VENTILATION UNIT WITH ROTARY RECOVER
RU2657992C1 (en) * 2017-05-24 2018-06-18 Дмитрий Валерьевич Примоченко Supply-exhaust installation for ventilation of apartment
US10578522B2 (en) * 2016-06-08 2020-03-03 Hangzhou Long Beach Technology Co. Ltd. Ventilation system for improving indoor air quality, HVAC system comprising the same and process thereof
IT201800009790A1 (en) * 2018-10-25 2020-04-25 Poloplasma Srl AIR PURIFICATION SYSTEM IN A VENTILATION SYSTEM WITH CONTROLLED OUTLET

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2488748C2 (en) * 2011-06-23 2013-07-27 Открытое акционерное общество "Инсолар-Энерго" Extract-and-input ventilation device for buildings with ventilated facade
US10578522B2 (en) * 2016-06-08 2020-03-03 Hangzhou Long Beach Technology Co. Ltd. Ventilation system for improving indoor air quality, HVAC system comprising the same and process thereof
RU2657992C1 (en) * 2017-05-24 2018-06-18 Дмитрий Валерьевич Примоченко Supply-exhaust installation for ventilation of apartment
RU178226U1 (en) * 2017-08-01 2018-03-28 Алексей Сергеевич Гаджиев SUPPLY AND EXHAUST VENTILATION UNIT WITH ROTARY RECOVER
IT201800009790A1 (en) * 2018-10-25 2020-04-25 Poloplasma Srl AIR PURIFICATION SYSTEM IN A VENTILATION SYSTEM WITH CONTROLLED OUTLET

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7231967B2 (en) Ventilator system and method
CN201225722Y (en) Combined air-conditioner plant unit with bypass air dust
US20080003940A1 (en) Ventilator system and method
CN205717538U (en) Mixed ventilation heating air conditioning equipment
CN107990428A (en) Domestic hanging air conditioner
CN206817624U (en) Heat-recovery heat pump fresh air purifying unit
CN114562766A (en) Fresh air handling unit and method
WO2013116197A1 (en) Energy recovery ventilator and method of recovering energy
CN104033986B (en) Total heat recovery type is collapsible to be sent, return, the control method of air draft integrated air conditioner unit
CN106642419A (en) Air conditioning system
US4834285A (en) Heating and ventilating system
CN207815516U (en) Domestic hanging air conditioner
RU2780117C1 (en) Air handling unit for ventilation of at least one room
CN107763737A (en) A kind of indoor apparatus of air conditioner and air-conditioning
US20020040775A1 (en) Air-to-air heat recovery system
CN110594874A (en) Household air conditioner
CN208458236U (en) A kind of multi-functional air conditioner unit
CN206496448U (en) Air conditioning system
KR101379850B1 (en) heat exchanger using air supply system
CN202993390U (en) External multifunctional indoor unit of air conditioner
CN101191648A (en) Solar energy semiconductor air conditioner structure and its preparation method
CN211060255U (en) Household air conditioner
CN204494642U (en) Family expenses fresh air energy-saving ventilation heat reclamation type central air-conditioning all-in-one
KR101932516B1 (en) Heat exchange ventilating module for window and ventilating assembly apparatus having the same
CN202419805U (en) Heat recovery air conditioner