RU88110U1

RU88110U1 - VENTILATION UNIT

Info

Publication number: RU88110U1
Application number: RU2009121528/22U
Authority: RU
Inventors: Юрий Исакович Ланда
Original assignee: Юрий Исакович Ланда
Priority date: 2009-06-05
Filing date: 2009-06-05
Publication date: 2009-10-27

Abstract

1. Вентиляционная установка, содержащая первый и второй вентиляционные приборы, монтируемые в различных помещениях или различных частях одного помещения, причем в состав каждого из приборов входит вентиляционный канал, соединяющий помещение с улицей, в который установлены воздухопроницаемый теплоемкий регенератор или регенераторы, осевой вентилятор для побуждения реверсивного потока воздуха, фильтр или фильтры, комнатное воздухораспределительное устройство, а также электронный блок, управляющий и синхронизирующий работу вентиляторов таким образом, что когда первый прибор удаляет комнатный воздух, второй нагнетает в помещение свежий воздух, и наоборот, отличающаяся тем, что первый и второй приборы вентиляционной установки дополнительно оснащены датчиком контроля фактической скорости вращения вентилятора и системой регулирования, поддерживающей заданную скорость, причем блок управления позволяет задать различные скорости для первого и второго прибора, а также различные скорости прямого и обратного вращения; датчиком температуры, подключенным к блоку управления и установленным в вентиляционном канале вблизи комнатного воздухораспределительного устройства таким образом, что он последовательно контролирует температуру проходящего комнатного и приточного воздуха; воздушным клапаном с электроприводом, подключенным к электронному блоку и по его сигналу способным, по крайней мере частично, перекрыть вентиляционный канал в случаях понижения температуры приточного воздуха ниже допустимого значения и полностью перекрыть его по окончании вентиляции, а также полностью открыть вентиляционный кана�1. A ventilation installation comprising first and second ventilation devices mounted in different rooms or in different parts of the same room, each device having a ventilation duct connecting the room to the street, in which an air-permeable heat-intensive regenerator or regenerators are installed, an axial fan for inducing reversible air flow, filter or filters, indoor air distribution device, as well as an electronic unit that controls and synchronizes the operation of the fan so that when the first device removes room air, the second blows fresh air into the room, and vice versa, characterized in that the first and second devices of the air handling unit are additionally equipped with a sensor for monitoring the actual fan speed and a control system that maintains a given speed, and the unit control allows you to set different speeds for the first and second device, as well as different speeds of forward and reverse rotation; a temperature sensor connected to the control unit and installed in the ventilation channel near the room air distribution device in such a way that it sequentially monitors the temperature of the passing room and supply air; with an electric air valve connected to the electronic unit and at its signal capable of at least partially blocking the ventilation duct in case of a drop in the supply air temperature below the permissible value and completely blocking it at the end of ventilation, as well as completely opening the ventilation duct�

Description

Изобретение относится к области вентиляции с рекуперацией тепла. Особо изобретение касается вентиляционных установок для небольших помещений, таких как жилье, офисы, врачебные кабинеты, палаты и др. Вентиляционные приборы для таких помещений в большинстве случаев выполняются как местные приборы. Они компактны, не требуют прокладки воздуховодов, подходят для различных климатических и эксплуатационных условий.The invention relates to the field of ventilation with heat recovery. A particular invention relates to ventilation installations for small rooms, such as housing, offices, medical rooms, wards, etc. Ventilation devices for such rooms are in most cases performed as local appliances. They are compact, do not require ducting, and are suitable for various climatic and operational conditions.

Проблема вентиляции современных квартир, иных жилых помещений, офисов, больничных палат стала особенно актуальной в связи с внедрением технологий плотного строительства, включающего установку герметичных окон и дверей. Если в крупных объектах используются центральные системы вентиляции, подающие и удаляющие воздух помещений по системам воздуховодов, то для небольших отдельных помещений, таких как квартиры, подобные решения чаще всего неприемлемы. Используются, в основном, местные системы вентиляции.The problem of ventilation of modern apartments, other residential premises, offices, hospital rooms has become especially urgent in connection with the introduction of dense construction technologies, including the installation of sealed windows and doors. If large facilities use central ventilation systems that supply and remove indoor air through duct systems, then for small individual rooms such as apartments, such solutions are often unacceptable. Mostly local ventilation systems are used.

Современные строительные нормы и тенденции подорожания энергоносителей требуют обеспечивать весьма высокий уровень энергосбережения. В современных зданиях примерно 66% потерь тепла составляют вентиляционные потери - потери тепла с удаляемым из помещения вытяжным воздухом. Поэтому выполнение требований энергосбережения возможно только в системах вентиляции, реализующих процессы рекуперации тепла вытяжного воздуха.Modern building standards and trends in energy prices require a very high level of energy conservation. In modern buildings, about 66% of heat loss is ventilation loss - heat loss with exhaust air removed from the room. Therefore, the implementation of energy saving requirements is possible only in ventilation systems that implement exhaust heat recovery processes.

В настоящее время для вентиляции небольших помещений чаще всего находят применение отдельные самостоятельные, как правило, приточные вентиляционные приборы. Удаление загрязненного воздуха производится традиционными вытяжными системами, расположенными в кухне или подсобных помещениях. Характерными представителями таких приточных приборов являются клапана КИВ (см. например, www.eneq.ru) Главным недостатком такой вентиляции является то, что воздух, подаваемый в помещение зимой, в большинстве случаев холоден и имеет температуру наружного, а удаляемый воздух подогрет и уносит большое количество тепла.Currently, for ventilation of small rooms, most often find separate independent, as a rule, supply ventilation devices. Contaminated air is removed by traditional exhaust systems located in the kitchen or utility rooms. Typical representatives of such supply devices are KIV valves (see, for example, www.eneq.ru). The main disadvantage of such ventilation is that the air supplied to the room in winter is in most cases cold and has an outside temperature, and the air removed will heat up and blow away The amount of heat.

Существует небольшая группа местных вентиляционных приборов, решающая проблему энергосбережения. Это приточно-вытяжные приборы с утилизацией тепла вытяжного воздуха в перекрестно-точном или перекрестно-противо-точном рекуперативном теплообменнике (см. например, www.meltem.de; www.dezentral.info; www.datakrat-ks.ru/news/detail/88). Эти приборы компактны и приспособлены именно для монтажа в комнате обычной квартиры. Такие приборы одновременно осуществляют подачу свежего воздуха в помещение и удаление из него загрязненного по отдельным вентиляционным каналам, соединяющим их с улицей, и с помощью отдельного приточного и отдельного вытяжного вентилятора. При этом за счет теплообмена между свежим и удаляемым воздухом в рекуперативном теплообменнике свежий воздух подогревается практически без затрат энергии. Несмотря на высокую энергетическую эффективность, такие приборы имеют ряд недостатков. В процессе охлаждения удаляемого воздуха в теплообменнике происходит конденсация и замерзание содержащейся в нем влаги. Это приводит к перекрыванию инеем каналов теплообменника. В связи с этим в большинстве из приборов, например, в работающем по такому способу приборе Lossney (Mitsubishi) минимальная рабочая температура ограничена -10С (http://www.rusklimat.ru/catalog/household-fans-vortice/influx-and-extract-system/9442.html). То есть при низких наружных температурах, когда использование рекуперации тепла наиболее обосновано и с точки зрения сохранения энергии и с точки зрения комфорта, приборы просто не работают.There is a small group of local ventilation devices that solves the problem of energy conservation. These are supply and exhaust devices with heat recovery of exhaust air in a cross-flow or cross-counter-flow recuperative heat exchanger (see, for example, www.meltem.de; www.dezentral.info; www.datakrat-ks.ru/news/detail / 88). These devices are compact and adapted specifically for installation in the room of an ordinary apartment. Such devices simultaneously supply fresh air to the room and remove contaminated from it through separate ventilation ducts connecting them to the street, and using a separate supply and separate exhaust fan. At the same time, due to the heat exchange between fresh and removed air in a recuperative heat exchanger, fresh air is heated almost without energy consumption. Despite the high energy efficiency, such devices have several disadvantages. In the process of cooling the exhaust air in the heat exchanger, condensation and freezing of the moisture contained in it occur. This leads to the frost blocking of the heat exchanger channels. In this regard, in most of the devices, for example, in a Lossney (Mitsubishi) device operating in this way, the minimum operating temperature is limited to -10C (http://www.rusklimat.ru/catalog/household-fans-vortice/influx-and- extract-system / 9442.html). That is, at low outside temperatures, when the use of heat recovery is most justified both from the point of view of energy conservation and from the point of view of comfort, the devices simply do not work.

Известен ряд подобных приборов, в которых предусмотрена защита от перемерзания. К ним относится, в частности, прибор фирмы Мельтем (www.meltem.de). В них для защиты от замерзания уменьшают количество холодного приточного воздуха и сохраняют количество удаляемого. Однако это не только резко снижает эффективность энергосбережения, но в ряде случаев и опасно для жизни. Возникающее при этом понижение давления в помещении может приводить к «опрокидыванию» дымовых потоков в каминах, отопительных котлах итп. Кроме того, подаваемый такими приборами вымороженный свежий наружный воздух имеет низкую влажность, в то время как удаляемый воздух постоянно уносит с собой влагу из атмосферы помещения. Это вынуждает к применению в помещении увлажнителей воздуха. То есть требуется использование дополнительного дорогостоящего оборудования, которое к тому же способствует выходу из строя основного прибора из-за замерзания. Однако главным недостатком этих приборов является их дороговизна и то, что всасывание отработанного комнатного воздуха и подача свежего происходит в одном месте. При этом нельзя гарантировать распространение свежего воздуха по всему помещению.A number of similar devices are known in which frost protection is provided. These include, in particular, the Meltem device (www.meltem.de). In them, to protect against freezing, they reduce the amount of cold supply air and save the amount of air removed. However, this not only dramatically reduces the efficiency of energy conservation, but in some cases it is life threatening. The resulting decrease in pressure in the room can lead to a "rollover" of smoke streams in fireplaces, heating boilers, etc. In addition, the freeze-dried fresh outdoor air supplied by such devices has low humidity, while the removed air constantly carries away moisture from the room atmosphere. This forces the use of humidifiers in the room. That is, the use of additional expensive equipment is required, which also contributes to the failure of the main device due to freezing. However, the main disadvantage of these devices is their high cost and the fact that the absorption of exhaust room air and the supply of fresh occurs in one place. However, it is not possible to guarantee the distribution of fresh air throughout the room.

Более эффективны приточно-вытяжные вентиляционные приборы, оснащенные регенератором. Для вентиляции небольших помещений наиболее подходят те из них, в которых регенератор неподвижен (см. Описание полезного м DE 29801917 U1 от 05.02.98 и DE 9301812 U1 от 10.02.93, а также www.inventer.de). В этих приборах подачу свежего и удаление комнатного воздуха осуществляют через один и тот же вентиляционный канал, соединяющий помещение и улицу. В канале установлен воздухопроницаемый теплоемкий регенератор, реверсивный осевой вентилятор, фильтр, и внутреннее воздухораспределительное устройство. В состав вентиляционной установки входят два таких прибора, устанавливаемых в различных помещениях или разных частях одного помещения. Оба прибора вентиляционной установки подключают к общему электронному блоку управления. Перед включением установки необходима разгерметизация вентиляционного канала. Ее выполняют вручную, открывая крышку воздухораспределительного устройства. Затем включают вентиляторы приборов, выбрав одну из трех скоростей их вращения на блоке управления. Технически это осуществляется подачей соответствующего питающего напряжения вентиляторов, которое в дальнейшем остается постоянным и одинаковым для обоих приборов. Алгоритм управления, заложенный в общем электронном блоке управления, предусматривает синхронное включение вентиляторов с вращением всегда в противоположные стороны. Когда первый прибор подает свежий воздух в помещение, второй - осуществляет удаление комнатного воздуха. Через заданный и внесенный в память блока управления промежуток времени синхронно направление вращения вентиляторов меняется. Прибор, осуществлявший приток, переходит к удалению воздуха и наоборот. При этом посредством воздухопроницаемого регенератора осуществляется тепло-, массообмен: при удалении комнатного воздуха тепла отдается о него к регенератору и последний нагревается. При последующем нагнетании свежего воздуха он нагревается, охлаждая регенератор. При охлаждении удаляемого воздуха в условиях низких наружных температур может происходить конденсация и замерзание содержащейся в нем влаги. Влага в виде кристаллов, капелек и пара частично выносится на улицу вместе с удаляемым воздухом, а частично осаждается на стенках регенератора в виде капелек и кристаллов инея. При последующем нагнетании сухого свежего воздуха влага сублимирует или испаряется и передается атмосфере помещения. Таким образом, поддерживается не только температурный режим помещения, но и приемлемый уровень влагосодержания атмосферы помещения. При выключении установки выключаются вентиляторы и во избежание сквозняка, вручную закрываются крышки воздухораспределительных устройств ее приборов.Supply and exhaust ventilation devices equipped with a regenerator are more effective. For ventilation of small rooms, those in which the regenerator is stationary are most suitable (see Description of useful m DE 29801917 U1 from 05.02.98 and DE 9301812 U1 from 10.02.93, as well as www.inventer.de). In these devices, the supply of fresh and removal of room air is carried out through the same ventilation channel connecting the room and the street. An air-permeable heat-intensive regenerator, a reversible axial fan, a filter, and an internal air distribution device are installed in the channel. The ventilation unit includes two such devices installed in different rooms or different parts of the same room. Both devices of the air handling unit are connected to a common electronic control unit. Before turning on the unit, depressurization of the ventilation duct is necessary. It is performed manually by opening the cover of the air distribution device. Then the instrument fans are turned on, choosing one of three speeds of their rotation on the control unit. Technically, this is done by supplying the appropriate supply voltage for the fans, which subsequently remains constant and the same for both devices. The control algorithm embedded in the common electronic control unit provides for synchronous switching of fans with rotation always in opposite directions. When the first device delivers fresh air to the room, the second - removes room air. After a specified period of time and stored in the memory of the control unit, the direction of rotation of the fans changes synchronously. The device, which carried out the inflow, proceeds to the removal of air and vice versa. At the same time, heat and mass transfer are carried out by means of a breathable regenerator: when room air is removed, heat is transferred from it to the regenerator and the latter is heated. During the subsequent injection of fresh air, it heats up, cooling the regenerator. When cooling the removed air at low outside temperatures, condensation and freezing of the moisture contained in it may occur. Moisture in the form of crystals, droplets and steam is partially carried out to the street along with the exhaust air, and partially deposited on the walls of the regenerator in the form of droplets and hoarfrost crystals. With the subsequent injection of dry fresh air, moisture sublimates or evaporates and is transferred to the atmosphere of the room. Thus, not only the temperature regime of the room is maintained, but also an acceptable level of moisture content in the atmosphere of the room. When the unit is turned off, the fans turn off and, in order to avoid draft, the covers of the air distribution devices of its devices are manually closed.

Процессы теплопередачи в регенераторе более эффективны, чем в рекуперативных теплообменниках. Это позволяет легко достигнуть эффективности энергосбережения более 90%. При этом регенератор конструктивно проще и дешевле рекуперативного теплообменника. Подача свежего воздуха и удаление комнатного происходит в различных приборах, удаленных друг от друга и размещенных, как правило, в соседних помещениях. Благодаря этому, несмотря на отсутствие воздуховодов, достигается гарантированная вентиляция всего пространства. Частичный возврат влаги атмосфере помещения с одной стороны препятствует полному высыханию комнатного воздуха, а с другой - перемерзанию регенератора при низких наружных температурах. Благодаря этому описываемые приборы более приспособлены для работы в суровом климате, где энергосбережение имеет наибольшее значение и смысл.Heat transfer processes in a regenerator are more efficient than in regenerative heat exchangers. This makes it easy to achieve energy efficiency of more than 90%. At the same time, the regenerator is structurally simpler and cheaper than the regenerative heat exchanger. The supply of fresh air and the removal of room air occurs in various devices that are remote from each other and located, as a rule, in neighboring rooms. Due to this, despite the absence of air ducts, guaranteed ventilation of the entire space is achieved. A partial return of moisture to the atmosphere of the room, on the one hand, prevents the drying out of indoor air, and on the other hand, freezing of the regenerator at low outdoor temperatures. Due to this, the described devices are more suitable for working in harsh climates, where energy saving has the greatest value and meaning.

Вместе с тем, описанная установка имеет ряд существенных недостатков. Питание приборов от общего блока управления усложняет монтаж установки, так как требует прокладки специально кабеля, что особенно неудобно при размещении приборов в удаленных друг от друга помещениях. Это также ухудшает и эксплуатационные свойства, так как для изменения производительности установки приходится идти в помещение, где установлен пульт. Ручное открывание при включении и закрывание при выключении установки крышек воздухораспределительных устройств неудобно и препятствует оптимальному размещению приборов. Из соображений наилучшего распределения воздуха приборы рекомендуется устанавливать высоко под потолком. Тогда, чуть более холодный свежий воздух, входя в помещение, опускается, наполняя комнату и исключая температурную стратификацию. Однако такое размещение при ручном открывании неудобно и приходится искать компромисс.However, the described installation has a number of significant disadvantages. The power supply of devices from a common control unit complicates the installation of the installation, since it requires specially laid cables, which is especially inconvenient when placing devices in rooms that are remote from each other. It also worsens the operational properties, since to change the performance of the installation you have to go to the room where the remote control is installed. Manual opening when turning on and closing when turning off the installation of covers of air distribution devices is inconvenient and prevents optimal placement of devices. For reasons of the best air distribution, it is recommended that the devices be installed high under the ceiling. Then, a slightly colder fresh air, entering the room, drops, filling the room and excluding temperature stratification. However, such a placement with manual opening is inconvenient and you have to find a compromise.

Однако главные недостатки связаны с неустойчивостью установки к негативным внешним воздействиям. К таким воздействиям относится, в частности, ветер. При порывах ветра образуется существенный перепад давления воздуха между улицей и помещением, особенно для многоэтажных многоквартирных домов. Этот перепад может быть положительным на одной стороне здания и отрицательным - на противоположной. Под воздействием перепада давления вентилятор прибора может ускорять или замедлять вращение и даже менять его направление. Соответственно нарушается соотношение между количеством свежего и удаляемого воздуха, а, следовательно, эффективность установки. При сильном ветре приходится выключать установку и вручную закрывать крышки воздухораспределительных устройств.However, the main disadvantages are associated with the instability of the installation to negative external influences. Such effects include, in particular, the wind. With gusts of wind, a significant difference in air pressure is formed between the street and the room, especially for multi-storey apartment buildings. This difference can be positive on one side of the building and negative on the opposite. Under the influence of differential pressure, the device fan can accelerate or slow down the rotation and even change its direction. Accordingly, the ratio between the amount of fresh and removed air is violated, and, consequently, the efficiency of the installation. In strong winds you have to turn off the unit and manually close the covers of the air distribution devices.

Другим вредным для энергосбережения внешним воздействием является работа в помещении традиционных вытяжных вентиляционных систем. Такие системы в кухне, туалете, ванной служат для удаления загрязненного воздуха, хотя в герметичном помещении при отсутствии притока они практически неработоспособны. Они лишь создают в помещении пониженное давление. При наличии в помещении приточно-вытяжной установки любого типа (это справедливо как для установок с рекуперативным теплообменником, так и с регенератором) вытяжные системы оживают и начинают интенсивно удалять часть воздуха. При этом количество наружного воздуха, поступающего через энергосберегающие приточно-вытяжные приборы, становится больше количества ими удаляемого. Воздух, удаляемый через вытяжные системы, покидает помещение, унося тепло на улицу. Это ведет не только к потерям в энергосбережении. Нарушение баланса между притоком и вытяжкой в рассматриваемой приточно-вытяжной установке ведет к понижению температуры входящего в помещение свежего воздуха. И хотя работа вытяжных вентиляционных систем в подсобных помещениях (туалете, ванной, кухне) необходима лишь периодически, кратковременно, незначительную долю времени суток, но неожиданный поток холодного воздуха из вентиляционного прибора, например, в детской или спальне при включении света и вентилятора в туалете является серьезным недостатком.Another harmful external effect for energy saving is the operation of traditional exhaust ventilation systems in the room. Such systems in the kitchen, toilet, bathroom serve to remove contaminated air, although in an airtight room in the absence of influx they are practically inoperative. They only create low pressure in the room. If there is any type of supply and exhaust unit in the room (this is true both for units with a regenerative heat exchanger and for a regenerator), the exhaust systems come to life and begin to intensively remove part of the air. In this case, the amount of outdoor air supplied through energy-saving supply and exhaust devices becomes greater than the amount they remove. The air removed through the exhaust systems leaves the room, carrying heat to the street. This leads not only to losses in energy conservation. Violation of the balance between the inflow and exhaust in the air handling unit under consideration leads to a decrease in the temperature of the fresh air entering the room. And although the operation of exhaust ventilation systems in the utility rooms (toilet, bathroom, kitchen) is necessary only periodically, for a short time, an insignificant fraction of the time of the day, but an unexpected flow of cold air from the ventilation device, for example, in a nursery or bedroom, when the light and the fan in the toilet are turned on, is serious flaw.

Перечисленные недостатки, несмотря на высокие энергетические характеристики и эксплуатационные качества, снижают потребительскую ценность известной приточно-вытяжной установки с рекуперацией тепла удаляемого воздуха и являются одной из причин слабого распространения этой технологии энергосбережения.These shortcomings, despite the high energy characteristics and operational qualities, reduce the consumer value of the well-known forced-air and exhaust installations with heat recovery of the removed air and are one of the reasons for the low distribution of this energy-saving technology.

Целью настоящего изобретения является устранение указанных недостатков, а именно, упрощение монтажа установки, улучшение ее характеристик при воздействии внешних (ветровая нагрузка) и внутренних (вытяжные системы в подсобных помещениях) негативных эксплуатационных условий, расширение сервисных возможностей управления установкой потребителем.The aim of the present invention is to remedy these disadvantages, namely, simplifying installation of the installation, improving its characteristics when exposed to external (wind load) and internal (exhaust systems in the utility rooms) negative operating conditions, expanding the service capabilities of controlling the installation of the consumer.

Поставленная цель достигается тем, что в известной вентиляционной установке, содержащей монтируемые в различных помещениях или различных частях одного помещения первый и второй вентиляционные приборы, в состав каждого из которых входит вентиляционный канал, соединяющий помещение с улицей, и установленные в нем воздухопроницаемый теплоемкий регенератор или регенераторы, осевой вентилятор для побуждения реверсивного потока воздуха, фильтр или фильтры, комнатное воздухораспределительное устройство, а также электронный блок, управляющий и синхронизирующий работу вентиляторов, таким образом, что когда первый прибор удаляет комнатный воздух, второй нагнетает в помещение свежий воздух, и наоборот, первый и второй приборы вентиляционной установки дополнительно оснащены:This goal is achieved by the fact that in a known ventilation installation, comprising first and second ventilation devices, installed in different rooms or in different parts of one room, each of which includes a ventilation duct connecting the room to the street and air-permeable heat-resistant regenerator or regenerators installed therein , axial fan for inducing reversible air flow, filter or filters, indoor air distribution device, as well as an electronic unit, controlling and synchronizing the operation of the fans, so that when the first device removes room air, the second pumps fresh air into the room, and vice versa, the first and second devices of the ventilation unit are additionally equipped with:

- датчиком контроля фактической скорости вращения вентилятора и системой регулирования, поддерживающей заданную скорость, причем блок управления позволяет задать различные скорости для первого и второго прибора, а также различные скорости прямого и обратного вращения;- a sensor for monitoring the actual fan speed and a control system that maintains a given speed, and the control unit allows you to set different speeds for the first and second device, as well as different speeds of forward and reverse rotation;

- датчиком температуры, подключенным к блоку управления и установленным в вентиляционном канале вблизи комнатного воздухораспределительного устройства таким образом, что он последовательно контролирует температуру проходящего комнатного и приточного воздуха,- a temperature sensor connected to the control unit and installed in the ventilation channel near the room air distribution device in such a way that it sequentially monitors the temperature of the passing room and supply air,

- воздушным клапаном с электроприводом, подключенным к электронному блоку и по его сигналу способным по крайней мере частично перекрыть вентиляционный канал в случаях понижения температуры приточного воздуха ниже допустимого значения и полностью перекрыть его по окончании вентиляции, а также полностью открыть вентиляционный канал в начале вентиляции и перед началом удаления комнатного воздуха, если клапан был ранее закрыт из-за понижения температуры приточного воздуха ниже допустимого значения.- an electric air valve connected to the electronic unit and at its signal capable of at least partially blocking the ventilation duct in case of a drop in the supply air temperature below the permissible value and completely blocking it at the end of ventilation, as well as completely opening the ventilation duct at the beginning of ventilation and before start of removal of room air if the valve was previously closed due to lower supply air temperature below the permissible value.

Кроме того, для удобства управления при монтаже первого и второго приборов в различных помещениях электронный блок выполнен в виде двух пультов, каждый из которых размещен вблизи соответствующего первого или второго прибора, снабжен дополнительным пультом дистанционного управления и независимо управляет этим прибором вентиляционной установки, а синхронизация первого и второго приборов осуществляется по цепи питания переменным током.In addition, for ease of control when installing the first and second devices in different rooms, the electronic unit is made in the form of two remotes, each of which is located near the corresponding first or second device, is equipped with an additional remote control and independently controls this device of the ventilation unit, and synchronization of the first and the second instrument is supplied by an alternating current power circuit.

Таким образом, предложена вентиляционная установка для местной вентиляции небольших помещений с рекуперацией тепла удаляемого воздуха состоящей из двух вентиляционных приборов с неподвижным регенератором. Усовершенствования конструкции касаются оснащения приборов воздушными клапанами с электроприводом, датчиками скорости вращения вентилятора и температуры воздуха, а также отдельными для каждого прибора установки электронными пультами управления, работа которых синхронизирована. Конструкции отдельных элементов приборов установки на момент изобретения известны. Однако перечисленное сочетание признаков, характеризующих предлагаемую вентиляционную установку, в доступной информации отсутствует. Именно это ранее не встречавшееся сочетание признаков позволяет получить новые, не известные из доступной информации технические характеристики вентиляционной установки, изложенные в настоящем описании полезной модели. Это сочетание конструктивных признаков установки дает новые потребительские и эксплуатационные качества, отсутствующие у прототипа, и устраняет его недостатки. Новыми качествами является работоспособность и эффективность при совместной работе традиционными вытяжными вентиляционными устройствами, размещенными в помещении, работоспособность при воздействии ветровой нагрузки, удобство монтажа, новые сервисные свойства при эксплуатации. Эти качества достигаются именно благодаря включению в состав установки предложенных дополнительных элементов: датчиков температуры и скорости, клапана с электроприводом, блоков управления, которые в предложенном сочетании позволяют реализовать различные приведенные в описании режимы работы установки и обеспечить выполнение сформулированной выше цели. Этим, по мнению автора, обеспечена новизна и полезность предлагаемого единого технического решения.Thus, a ventilation installation for local ventilation of small rooms with heat recovery of the removed air consisting of two ventilation devices with a fixed regenerator is proposed. Design improvements relate to equipping the devices with electric air valves, sensors for fan speed and air temperature, as well as separate electronic control panels for each installation device, the operation of which is synchronized. The design of the individual elements of the installation devices at the time of the invention are known. However, the above combination of features characterizing the proposed ventilation installation is not available in the available information. It is this combination of features that has never been seen before that allows one to obtain new technical characteristics of an air handling unit that are not known from the available information and are described in the present description of the utility model. This combination of design features of the installation gives new consumer and operational qualities that are absent in the prototype, and eliminates its disadvantages. New qualities are working capacity and efficiency when working together with traditional exhaust ventilation devices located in the room, working capacity under the influence of wind load, ease of installation, new service properties during operation. These qualities are achieved precisely due to the inclusion of the proposed additional elements in the installation: temperature and speed sensors, electric valves, control units, which in the proposed combination make it possible to implement the various operating modes of the installation described in the description and ensure the fulfillment of the goal stated above. According to the author, this ensures the novelty and usefulness of the proposed unified technical solution.

Техническое решение полезной модели поясняется чертежами и схемами. На фиг.1 приведена схема вентиляционной установки. На фиг.2 приведен продольный разрез одного прибора вентиляционной установки. На фиг.3 представлена конструкция воздушного клапана. На фиг.4 и 5 представлены поясняющие циклограммы работы установки.The technical solution of the utility model is illustrated by drawings and diagrams. Figure 1 shows a diagram of a ventilation installation. Figure 2 shows a longitudinal section of one device of an air handling unit. Figure 3 presents the design of the air valve. Figures 4 and 5 show explanatory cyclograms of the operation of the installation.

Вентиляционная установка (см. схему фиг.1) включает два вентиляционных прибора 1 и 2, установленные в различных помещениях и разных частях одного помещения. Управление вентиляционной установкой осуществляется электронным блоком управления, состоящим из двух пультов 3 и 4. Каждый из приборов 1 и 2 оснащен собственным отдельным пультом 3 и 4, соответственно, подключенным к общей сети питания переменным током. В комплект пульта 3 и 4 может быть включен пульт дистанционного управления 5.The ventilation unit (see diagram of Fig. 1) includes two ventilation devices 1 and 2 installed in different rooms and different parts of the same room. The ventilation unit is controlled by an electronic control unit consisting of two panels 3 and 4. Each of the devices 1 and 2 is equipped with its own separate panel 3 and 4, respectively, connected to a common AC power supply network. Remote control kit 5 can be included with remote control kit 3 and 4.

Каждый из входящих в вентиляционную установку приборов 1 и 2 имеет вентиляционный канал 6, в котором размещены воздухопроницаемый теплоемкий регенератор или регенераторы 7, реверсивный вентилятор 8, наружная решетка 9, внутреннее воздухораспределительное устройство 10 с фильтром 11 и воздушный клапан 12 с электроприводом 13. В непосредственной близости от воздухораспределительного устройства 10 расположен датчик температуры 14. Вентилятор 8 оснащен датчиком скорости вращения 15. Вентилятор 8, датчик температуры 14, датчик скорости вращения 15 и электропривод 13 воздушного клапана 12 приборов 1 и 2 подключены к блоку управления 3 и 4, соответственно.Each of the devices 1 and 2 included in the ventilation installation has a ventilation channel 6 in which an air-permeable heat-intensive regenerator or regenerators 7, a reversing fan 8, an external grill 9, an internal air distribution device 10 with a filter 11 and an air valve 12 with an electric actuator 13 are located. the proximity of the air distribution device 10 is a temperature sensor 14. The fan 8 is equipped with a speed sensor 15. Fan 8, temperature sensor 14, speed sensor 15 and electric The electric actuator 13 of the air valve 12 of the devices 1 and 2 are connected to the control unit 3 and 4, respectively.

Конструктивно каждый из двух приборов вентиляционной установки (фиг.2) выполнен следующим образом. Он имеет продолговатый вентиляционный канал - корпус 6, один конец которого через канал или отверстие 15 и наружную решетку 9 сообщается с наружным воздухом, а второй конец через канал или отверстие 17 и внутреннее воздухораспределительное устройство 10 - с атмосферой помещения. Прибор может монтироваться на наружной поверхности стены, внутри помещения, либо, и преимущественно, непосредственно в стене, как и показано на фиг.2. Внутри вентиляционного канала 6 размещены: воздухопроницаемый теплоемкий регенератор или регенераторы 7, реверсивный вентилятор 8 с датчиком скорости вращения 15, воздушный клапан 12 с электроприводом 13 и фильтр комнатного воздуха 11. При монтаже приборов на первых этажах зданий или в районах с сильной запыленностью наружного воздуха может быть установлен дополнительный фильтр наружного воздуха 16. Вблизи от воздухораспределительного устройства 10 размещен малоинерционный датчик температуры воздуха 14. Датчик скорости вращения вентилятора 15 может быть выполнен, например, как датчик Холла или оптопара. В качестве электропривода 13 может быть использован, в частности, миниатюрный мотор-редуктор на базе синхронного электродвигателя.Structurally, each of the two devices of the ventilation unit (figure 2) is made as follows. It has an elongated ventilation channel - a casing 6, one end of which through the channel or hole 15 and the external grill 9 communicates with the outside air, and the second end through the channel or hole 17 and the internal air distribution device 10 - with the atmosphere of the room. The device can be mounted on the outer surface of the wall, indoors, or, and mainly, directly in the wall, as shown in figure 2. Inside the ventilation channel 6 there are: a breathable heat-intensive regenerator or regenerators 7, a reversible fan 8 with a rotational speed sensor 15, an air valve 12 with an electric actuator 13 and a room air filter 11. When installing devices on the ground floors of buildings or in areas with a high dust content of outdoor air, an additional outdoor air filter 16 should be installed. Close to the air distribution device 10 there is a low-inertia air temperature sensor 14. A fan speed sensor 15 may be performed, for example, as a Hall sensor or optocoupler. As the electric drive 13 can be used, in particular, a miniature gear motor based on a synchronous electric motor.

Синхронизация пультов 3 и 4 производится в момент подачи напряжения в общую сеть питания 220 В. При этом пульты 3 и 4 настроены так, что один из приборов начинает свою работу с процесса удаления комнатного воздуха (процесса вытяжки), а другой - с процесса подачи свежего воздуха (притока).Consoles 3 and 4 are synchronized when the voltage is supplied to the common 220 V power supply network. At the same time, consoles 3 and 4 are configured so that one of the devices starts its work with the process of removing room air (the extraction process), and the other with the process of supplying fresh air (inflow).

Конструкция воздушного клапана 12 более детально показана на рис.3. Клапан 12 состоит из основания 21, устанавливаемого в вентиляционный канал 6 или корпус воздухораспределительного устройства 10, и шибера 22. Шибер 22 установлен на валу 24 электропривода 13, таким образом, что при его вращении шибер 22 может перекрывать окна 23 основания 21. На основании 21 клапана 12 установлен датчик температуры 14.The design of the air valve 12 is shown in more detail in Fig. 3. The valve 12 consists of a base 21 installed in the ventilation duct 6 or the housing of the air distribution device 10, and a gate 22. The gate 22 is mounted on the shaft 24 of the electric actuator 13, so that when it rotates, the gate 22 can overlap the windows 23 of the base 21. Based on the 21 valve 12 mounted temperature sensor 14.

Вентиляционная установка работает следующим образом. Включение установки производится с помощью пультов 3 и 4, соответственно, или входящего в их комплект пульта дистанционного управления 5. Включение приборов может производиться одновременно, последовательно, может быть включен только один прибор 1 или 2. В последнем случае, естественно, эффективность воздухообмена снижается.The ventilation unit operates as follows. The installation is switched on using the remote controls 3 and 4, respectively, or the remote control included in their set 5. The devices can be turned on simultaneously, sequentially, only one device 1 or 2 can be turned on. In the latter case, naturally, the efficiency of air exchange is reduced.

При включении пульты 3 и 4 вырабатывают сигнал на полное открывание клапанов 12. По этому сигналу электропривод 13 осуществляет поворот шибера 22 клапана 12 на заданный угол относительно основания 21. Окна 23 при этом полностью открываются. Далее включаются вентиляторы 8 приборов 1 и 2, причем направление вращение вентиляторов 8 выбрано так, что прибор 1 начинает вентиляцию с удаления комнатного воздуха (вытяжки), а прибор 2 - с подачи свежего воздуха (притока). Это видно из циклограммы фиг.4. При работе приборов эти процессы последовательно повторяются. Длительности обоих процессов строго заданы в каждом из пультов 3 и 4 и равны между собой. При удалении комнатного воздуха поток, всасываемый вентилятором 8 через комнатное воздухораспределительное устройство 10, имеет примерно постоянную, комнатную температуру. Она фиксируется датчиком температуры 14. Теплый комнатный воздух проходит через воздухопроницаемый теплоемкий регенератор (или регенераторы) 7 и прогревает его. При этом комнатный воздух охлаждается и затем через наружную решетку 9 удаляется на улицу.When you turn on the remote control 3 and 4 generate a signal for the complete opening of the valves 12. According to this signal, the actuator 13 rotates the gate 22 of the valve 12 by a predetermined angle relative to the base 21. The windows 23 are thus fully open. Next, the fans 8 of devices 1 and 2 are turned on, and the direction of rotation of the fans 8 is chosen so that device 1 starts ventilation by removing room air (exhaust), and device 2 starts with fresh air (supply). This can be seen from the cyclogram of figure 4. During the operation of devices, these processes are sequentially repeated. The durations of both processes are strictly set in each of the consoles 3 and 4 and are equal to each other. When removing room air, the flow drawn in by the fan 8 through the room air distribution device 10 has an approximately constant room temperature. It is fixed by the temperature sensor 14. Warm room air passes through a breathable heat-intensive regenerator (or regenerators) 7 and warms it. When this room air is cooled and then through the external grill 9 is removed to the street.

Скорость вращения вентиляторов 8 и, следовательно, производительность вентиляционной установки задается потребителем и контролируется датчиком скорости 15. В случае, если фактическая скорость не соответствует заданной, пульт 3 или 4 изменяет параметры питания вентилятора 8 по одному из законов (П, ПИ, или ПИД) регулирования, таким образом, чтобы восстановить заданное значение. Благодаря этому снижается влияние на работу установки таких негативных факторов как порывы ветра, включение вытяжных вентиляционных устройств в подсобных помещениях и т.п.The rotation speed of the fans 8 and, therefore, the performance of the ventilation unit is set by the consumer and is controlled by the speed sensor 15. If the actual speed does not match the set speed, the 3 or 4 remote control changes the power settings of the fan 8 according to one of the laws (П, ПИ, or ПИД) regulation, so as to restore the set value. This reduces the impact on the installation operation of such negative factors as gusts of wind, the inclusion of exhaust ventilation devices in utility rooms, etc.

По истечении заданного времени пульты 3 и 4 формируют сигналы на измерение направления вращения вентиляторов 8.After the set time, the consoles 3 and 4 generate signals for measuring the direction of rotation of the fans 8.

В обычных условиях эксплуатации, при отсутствии негативных внешних факторов, соответствие температуры приточного воздуха допустимым значениям гарантировано выбором параметров теплообменного аппарата - регенератора 7, производительности вентилятора 8 и длительности процессов притока и вытяжки. То есть, например, при температуре комнатного воздуха +22С приточный воздух не может быть холоднее +14С. Понижение температуры приточного воздуха в какой-то момент процесса притока ниже допустимой, как правило, является следствием того, порция холодного свежего воздуха прошедшего через регенератор намного превысила порцию удаленного ранее через регенератор комнатного воздуха. Это происходит при порывах ветра или в силу работы вытяжных устройств на кухне, в туалете или ванной, создавших дополнительную сильную тягу, которая уже не может быть компенсирована изменением скорости вращения вентилятора. В силу повышенной тяги заданное количество свежего воздуха проходит через прибор за время меньшее, чем запрограммированная длительность притока. Таким образом, понижение ниже допустимой величины температуры подаваемого в помещение приточного воздуха является сигналом для ограничения притока. Приток может быть ограничен снижением скорости вращения вентилятора 8 относительно заданной или его полной остановкой, и/или частичным или полным закрыванием с помощью электропривода 13 воздушного клапана 12. Для компенсации возросшего притока может быть также увеличена относительно заданной скорость вращения вентилятора при осуществлении вытяжки.Under normal operating conditions, in the absence of negative external factors, the correspondence of the supply air temperature to acceptable values is guaranteed by the choice of parameters of the heat exchanger - regenerator 7, fan performance 8 and the duration of the inflow and exhaust processes. That is, for example, at a room temperature of + 22 ° C, the supply air cannot be colder than + 14 ° C. A decrease in the supply air temperature at some point of the inflow process is below the permissible level, as a rule, is a consequence of the fact that the portion of cold fresh air passing through the regenerator far exceeded the portion of room air removed earlier through the regenerator. This occurs when wind gusts or due to the operation of exhaust devices in the kitchen, toilet or bathroom, creating an additional strong draft, which can no longer be compensated by a change in fan speed. Due to the increased draft, a predetermined amount of fresh air passes through the device in less time than the programmed inflow duration. Thus, a decrease below the permissible temperature of the supply air supplied to the room is a signal to limit the flow. The inflow can be limited by reducing the rotational speed of the fan 8 relative to a predetermined one or by completely stopping it, and / or by partially or completely closing the air valve 12 by means of an electric actuator 13. To compensate for the increased inflow, the rotational speed of the fan can also be increased during exhaustion.

Конструкция прибора позволяет реализовать любой из названных режимов работы и алгоритмов управления. В любом из этих случаев нарушение баланса между количеством приточного и вытяжного воздуха в рассматриваемом приборе будет если не восстановлено полностью, то сведено к допустимому, а поступление холодного воздуха - предотвращено. В наиболее простом для осуществления случае, циклограмма для которого приведена на фиг.5, при достижении температурой приточного воздуха значения ниже допустимого до конца текущего процесса притока выключается вентилятор 8 и полностью закрывается воздушный клапан 12. По истечении заданного времени, отведенного для притока, открывается воздушный клапан 12 и реверсируется вентилятор 8.The design of the device allows you to implement any of these operating modes and control algorithms. In any of these cases, the imbalance between the amount of supply and exhaust air in the device in question will be, if not completely restored, then reduced to the permissible one, and the flow of cold air will be prevented. In the simplest case for implementation, the cyclogram for which is shown in Fig. 5, when the supply air temperature is below the permissible value until the end of the current inflow process, the fan 8 turns off and the air valve 12 is completely closed. After the set time allotted for the inflow, the air valve 12 and the fan 8 is reversed.

На циклограмме фиг.5 показан характер изменения температуры воздуха, фиксируемой датчиком 14. В процессе вытяжки датчик 14 контактирует с комнатным воздухом. Его температура в течение всего процесса постоянна. Далее в процессе притока температура подаваемого в помещение свежего воздуха постепенно понижается. Это определено постепенным отбором тепла и охлаждением теплоемкого регенератора 7. Размеры регенератора 7 и длительность процесса, производительность вентилятора 8 выбраны таким образом, что при штатной работе установки температура подаваемого в помещение воздуха всегда остается выше минимально допустимой. Влияние негативных внешних воздействий, например, ветра, видно во втором цикле. Количество холодного воздуха, проходящего через регенератор 7 в единицу времени из-за ветра увеличивается. Естественно, что регенератор охлаждается быстрее и быстро, быстрее, чем при штатной работе, падает температура подаваемого в помещение воздуха. При значительных нарушениях баланса она может опускаться ниже заданной, что и показано на фиг.5 во втором цикле. При этом по сигналу датчика 14 закрывается клапан 12 и выключается вентилятор 7. Это состояние сохраняется до конца времени, отведенного на процесс притока свежего воздуха. Далее клапан 12 открывается, вентилятор 8 включается на вытяжку, процессы повторяются. При исчезновении негативного фактора прибор переходит к штатной работе.The sequence diagram of figure 5 shows the nature of the change in air temperature detected by the sensor 14. During the drawing process, the sensor 14 is in contact with room air. Its temperature is constant throughout the process. Further, during the influx, the temperature of the fresh air supplied to the room gradually decreases. This is determined by the gradual selection of heat and cooling of the heat-intensive regenerator 7. The dimensions of the regenerator 7 and the duration of the process, the performance of the fan 8 are selected so that during normal operation of the installation, the temperature of the air supplied to the room always remains above the minimum allowable. The influence of negative external influences, such as wind, is visible in the second cycle. The amount of cold air passing through the regenerator 7 per unit time due to wind increases. Naturally, the regenerator cools faster and faster, faster than during normal operation, the temperature of the air supplied to the room drops. With significant imbalances, it may fall below a predetermined value, as shown in Fig. 5 in the second cycle. In this case, according to the signal of the sensor 14, the valve 12 closes and the fan 7 turns off. This state remains until the end of the time allotted for the process of fresh air inflow. Next, the valve 12 opens, the fan 8 is turned on by a hood, the processes are repeated. If the negative factor disappears, the device switches to regular operation.

Оптимальная вентиляция достигается при работе обоих приборов 1 и 2 установки с примерно равной производительностью вентиляторов 8. Однако наличие самостоятельных пультов управления 3 и 4 позволяет в отдельных случаях использовать различные скорости вращения вентиляторов 8 в разных приборах 1 и 2 установки. Это хотя и несколько ухудшает вентиляцию, но создает иные положительные качества. В частности, для уменьшения вентиляционного шума, например, в спальне, можно задать вентилятору 8 прибора 2, установленного там, меньшую скорость, а вентилятору 8 прибора 1, установленного в ином помещении, например, в жилой комнате - большую. При этом фактическая производительность каждого из приборов 1 и 2 пары будет примерно одинаковой и равной средней величине, из заданных для каждого отдельного прибора значений, а шум в критичном к нему помещении будет снижен. Частным случаем такого режима является режим, при котором полностью отключается вентилятор 8 одного из приборов, например, 2, но остается открытым его воздушный клапан 12, а реверсивный поток обеспечивается за счет интенсивной работы вентилятора 8 второго прибора (1) установки.Optimal ventilation is achieved when both devices 1 and 2 of the unit are operated with approximately equal fan performance 8. However, the presence of independent control panels 3 and 4 allows in some cases to use different speeds of fans 8 in different devices 1 and 2 of the unit. Although this somewhat degrades ventilation, it creates other positive qualities. In particular, to reduce ventilation noise, for example, in the bedroom, it is possible to set the fan 8 of the device 2 installed there lower speed, and the fan 8 of the device 1 installed in another room, for example, in a living room - large. In this case, the actual performance of each of the devices 1 and 2 of the pair will be approximately the same and equal to the average value from the values set for each individual device, and the noise in the room critical to it will be reduced. A special case of this mode is a mode in which the fan 8 of one of the devices, for example, 2, is completely turned off, but its air valve 12 remains open, and the reverse flow is provided due to the intensive operation of the fan 8 of the second device (1) of the installation.

Приведенная конструкция предлагаемой вентиляционной установки позволяет реализовать любой из перечисленных режимов, что было невозможно в прототипах.The above design of the proposed ventilation installation allows you to implement any of these modes, which was not possible in the prototypes.

И, наконец, включение в состав вентиляционной установки пультов дистанционного управления упрощает выбор режимов, управление установкой, сервисные возможности.And finally, the inclusion of remote controls in the ventilation unit simplifies the choice of modes, installation control, and service capabilities.

Установка, полностью соответствующая предлагаемому техническому решению, создана на основе испытаний и анализа недостатков установки, выбранной в качестве прототипа. Она готовится в настоящее время к производству.The installation is fully consistent with the proposed technical solution, created on the basis of testing and analysis of the shortcomings of the installation, selected as a prototype. She is currently preparing for production.

Claims

1. A ventilation installation comprising first and second ventilation devices mounted in different rooms or in different parts of the same room, each device having a ventilation duct connecting the room to the street, in which an air-permeable heat-intensive regenerator or regenerators are installed, an axial fan for inducing reversible air flow, filter or filters, indoor air distribution device, as well as an electronic unit that controls and synchronizes the operation of the fan so that when the first device removes room air, the second blows fresh air into the room, and vice versa, characterized in that the first and second devices of the air handling unit are additionally equipped with a sensor for monitoring the actual fan speed and a control system that maintains a given speed, and the unit control allows you to set different speeds for the first and second device, as well as different speeds of forward and reverse rotation; a temperature sensor connected to the control unit and installed in the ventilation channel near the room air distribution device in such a way that it sequentially monitors the temperature of the passing room and supply air; with an electric air valve connected to the electronic unit and at its signal capable of at least partially blocking the ventilation duct in case of a drop in the supply air temperature below the permissible value and completely blocking it at the end of ventilation, as well as completely opening the ventilation duct at the beginning of ventilation and during ventilation before the removal of room air, if the valve was previously closed due to lower supply air temperature below the permissible value.

2. The ventilation installation according to claim 1, characterized in that for ease of control during installation of the first and second devices in different rooms, the electronic unit is made in the form of two remotes, each of which is located near the corresponding first or second device, is equipped with an additional remote control and independently controls this device of the air handling unit, and the synchronization of the first and second devices is carried out through the AC power circuit.