SU1733871A1

SU1733871A1 - Система гелиотеплохладоснабжени

Info

Publication number: SU1733871A1
Application number: SU904840062A
Authority: SU
Inventors: Николай Сергеевич Кобелев; Эдуард Викторович Мельников; Анатолий Евгеньевич Чижов
Original assignee: Курский Политехнический Институт
Priority date: 1990-06-19
Filing date: 1990-06-19
Publication date: 1992-05-15

Abstract

Изобретение предназначено дл поддержани комфортных параметров воздуха в малоэтажных здани х, преимущественно на животноводческих фермах. Система ге- лиотеплохладоснабжени обеспечивает снижение энергозатрат дл создани микроклимата внутри здани при измен ющихс климатических воздействи х атмосферного воздуха за счет использовани в процессе его обработки солнечной энергии и регенеративных свойств грунта. Система содержит воздухопроводы: южный 1, подпольный 2, северный 3, теплообмен- ный 4 и грунтовый 5 с грунтовыми трубами 6. Под помещением 7 расположен тепловой аккумул тор 8, вихрева труба 9 с входом 10 дл обрабатываемого воздуха, каналом холодного потока 11, соединенным с входом 12 фильтра 13 и каналом гор чего потока 14, соединенным с грунтовым воздухопроводом 5. Фильтр 13 с выходом 15 соединен с внутренним объемом помещени 7. Нагнетательный вентил тор 16 установлен в вентил ционной камере 17 и соединен подпольным воздухопроводом 2 через воздушные заслонки 18 и 19с входом 10 вихревой трубы 9 и с входом 12 фильтра 13. Выт жной вентил тор 20 установлен в вентил ционной камере 21 и теплообменным воздухопроводом 4 соединен с северным воздухопроводом 3, осуществл ющим выброс воздуха из помещени 7 в атмосферу. 1 ил. сл С vj со со 00 VI II 111 II II il И-j

Description

Изобретение предназначено дл поддержани комфортных параметров воздуха в малоэтажных здани х, преимущественно животноводческих ферм, в течение года при использовании в качестве теплового источника солнечной энергии и регенерирующих свойств грунта.

Известна система гелиотеплохладос- набжени , содержаща воздушные южный, северный, потолочный и подпольный каналы , охватывающие по крайней мере часть здани с образованием замкнутого циркул ционного контура и расположенный под зданием тепловой аккумул тор, сообщенный с подпольным каналом, причем южный канал снабжен поглощающей перегородкой , раздел ющей его на внешний и внутренний каналы, первый из которых с наружной стороны ограничен прозрачным остеклением, а второй св зан с подпольным каналом.

Данна система характеризуетс недостаточной эффективностью вследствие значительного сброса тепла от аккумул тора в грунт, а также сложностью удалени конденсата в процессе охлаждени воздуха при контакте с грунтом.

Известна система гелиотеплохладос- набжени , содержаща южный, выполненный из поглощающего солнечную радиацию материала, и северный воздухопроводы, расположенный на соответствующих сторонах здани тепловой аккумул тор, образующий с полом здани подпольный воздухопровод, сообщенный с южным, а также расположенные под тепловым аккумул тором один над другим теплообменный и грунтовой воздухопроводы, первый из которых сообщен с северным, а второй снабжен грунтовыми теплопровод щими трубами.

Недостатком данной системы вл етс невозможность поддержани микроклимата внутри здани как по температуре, так и по степени очистки атмосферного воздуха от загр знений в виде твердых и каплеобразных частиц, имеющих разнообразный состав при измен ющихс погодно-клима- тических услови х.

Целью изобретени вл етс снижение энергозатрат дл создани микроклимата внутри здани при измен ющихс погодно- климатических атмосферных воздействи х.

Указанна цель достигаетс тем, что система гелиотеплоохлаждени , содержаща южный, выполненный из поглощающего солнечную радиацию материала, и северный воздухопроводы, расположенные на соответствующих сторонах здани , тепловой аккумул тор, образующий с полом здани подпольный воздухопровод, сообщенный с южным, а также расположенные под тепловым аккумул тором один над другим теплообменный и грунтовый воздухопроводы , первый из которых сообщен с северным, а второй снабжен грунтовыми теплопровод щими трубами, снабжена размещенной в тепловом аккумул торе вихревой трубой, входом сообщенной с подпольным воздухо0 порводом, холодным каналом - с помещением , а гор чим - через тепловой аккумул тор с грунтовым воздухопроводом, выходы подпольного и грунтового воздухопроводов подсоединены к холодному кана5 лу вихревой трубы, а за местом их подсоединени установлен фильтр, при этом южный и северный воздухопроводы сообщены с атмосферой, а теплообменный - с помещением.

0 На чертеже представлена схема системы гелиотеплохладоснабжени .

Система содержит воздухопроводы: южный 1, подпольный 2, северный 3, тепло- обменный 4 и грунтовый 5 с грунтовыми

5 теплопровод щими трубами 6, помещение 7, под которым расположен тепловой аккумул тор 8, вихревую трубу 9 с входом 10 дл обрабатываемого воздуха, каналом холодного потока 11, соединенным с входом 12

0 фильтра 13 и каналом гор чего потока 14, соединенным с грунтовым воздухопроводом 5, фильтр 13 своим выходом 15 соединен с внутренним объемом помещени 7, нагнетательный вентил тор 16, установлен5 ный в вентил ционной камере 17 и соединенный подпольным воздухопроводом 2 через воздушные заслонки 18 и 19с входом 10 вихревой трубы 9 и с выходом 12 фильтра 13, выт жной вентил тор 20, установленный

0 в вентил ционной камере 21 и соединенный теплообменным воздухопроводом с северным воздухопроводом, осуществл ющим выброс воздуха из помещени 7 в атмосфеРУ5 Система гелиотеплохладоснабжени работает следующим образом.

В теплое врем года при температурах атмосферного воздуха выше значений температуры , предусмотренных параметрами

0 микроклимата внутри помещени 7, например , 25° (воздушна заслонка 19 закрыта) атмосферный воздух по южному воздухопроводу 1 нагнетаетс в подпольный воздухопровод 2 вентил тором 16,

5 установленным в вентил ционной камере 17. Из подпольного воздухопровода 2 по открытой воздушной заслонке 18 атмосферный воздух под избыточным давлением поступает на вход 10 вихревой трубы 9, в которой происходит расслоение на холодный (температура несколько ниже вход щего в вихревую трубу атмосферного воздуха) и гор чий (температура несколько выше вход щего в вихревую трубу атмосферного воздуха) потоки воздуха. Холодный поток разделенного в вихревой трубе 9 атмосферного воздуха с заданной по услови м микроклимата внутри здани 7 температуоой. например, 18° по холодному каналу 11 вихревой трубы 9 поступает на вход 12 и в фильтр 13, где очищаетс от твердых частиц загр знений, а также от жидких частиц сконденсировавшейс в процессе охлаждени парообразной влаги атмосферного воздуха , а, как известно, чем вышетемпература атмосферного воздуха, тем больше в нем влаги, при этом отделенные загр знени в фильтре 13 удал ютс из него через уста- новкуудалени загр знений, например кон- денсатоотводчик поплавкового типа. Гор чий поток атмосферного воздуха по гор чему каналу 14 вихревой трубы 9 направл етс в грунтовый воздухопровод 5, где охлаждаетс , отдава тепло грунту, а сконденсировавша с в процессе охлаждени воздуха влага удал етс через теплопрово- д щие трубы 6 и дренируетс в грунте. Охлажденный в грунтовом воздухопроводе 5 воздух поступает к входу 12 фильтра 13, где окончательно очищаетс от капельнообраз- ных загр знений и твердых частиц загр знений , т.е. доводитс до параметров, определ емых заданным микроклиматом в помещении 7. Из фильтра 13 обработанный воздух с заданными параметрами по температуре , влажности и степени очистки от твердых частиц поступает внутрь помещени 7.

Воздух из помещени 7 вентил тором 20, установленным в вентил ционной камере 21, направл етс в теплообменный воздухопровод 4, где отдает тепло аккумул тору 8, и по северному воздухопроводу 3 выбрасываетс в атмосферу.

Размещение вихревой трубы 9 в тепловом аккумул торе 8 обеспечивает дополнительное накопление тепла, выдел емого через корпус вихревой трубы 9, в процессе расслоени обрабатываемого атмосферного воздуха на холодный и гор чий потоки.

В результате тепловой аккумул тор 8 накапливает тепловую энергию, поступающую как от теплообменного воздухопровода 4, так и от корпуса вихревой трубы 9.

При снижении температуры нагнетаемого вентил тором 16 атмосферного воздуха ниже гостированной дл заданных условий микроклимата здани 7, например в ночное врем температура около 15°С, открываетс воздушна заслонка 19 (воздушна заслонка 18 закрыта). Атмосферный воздух по южному воздухопроводу 1 вентил тором 16 через открытую воздушную заслонку 19 подаетс в фильтр 13, где

очищаетс до заданных услови ми микроклимата в помещении 7 параметров. Тепловой аккумул тор 8 отдает тепло всасываемому атмосферному воздуху в подпольном воздухопроводе 2, нагрева его до

0 необходимой температуры. Если тепловой энергии, отдаваемой тепловым аккумул тором 8 атмосферному воздуху, движущемус по подпольному воздухопроводу 2, недостаточно , то осуществл етс подогрев отопи5 тельной системой (не указано), затраты которой будут снижены, так как значительна часть тепла поступает от теплового аккумул тора 8 и грунта.

Размещение фильтра 13 после вихревой

0 трубы 9 в тепловом аккумул торе 8 обеспечивает снижение энергоемкости очистки нагнетаемого вентил тором 16 через южный 1 воздухопровод атмосферного воздуха вовнутрь помещени 7 за счет частичной очист5 ки в процессе расслоени обрабатываемого воздуха (часть твердых загр знений перемещаетс в гор чий поток и дренируетс в грунт по теплообменным трубам 6, получени тепла от аккумул тора 8 при низких

0 температурах атмосферного воздуха, что устран ет возможность обмерзани фильтрующих элементов, привод щего к возрастанию гидравлического сопротивлени при температурах атмосферного возду5 ха, имеющих значение существенно более низкое, чем предусмотрено параметрами микроклимата внутри помещени 7, вихрева труба 9 воздушной заслонкой 18 отключаетс от подпольного воздухопровода 2.

0 Всасывающий атмосферный воздух нагреваетс как в южном воздухопроводе 1 за счет использовани тепла солнечной радиации (южный воздухопровод выполнен из по- глощающего солнечную радиацию

5 материала), так и от теплового аккумул тора 8 в подпольном воздухопроводе 2. В случае недостатка данного тепла дл получени заданной температуры воздуха, нагнетаемого / вовнутрь помещени 7, примен етс отопи0 тельна система (не показана) незначительной мощности.

В результате предлагаемое изобретение позвол ет использовать солнечную энергию и аккумулирующие свойства грунта

5 как при положительных, так и при отрицательных температурах атмосферного воздуха , обеспечива снижение энергозатрат процесса получени заданных параметров микроклимата внутри помещени как по температуре, так и по степени очистки вентилируемого воздуха от загр знений-в виде твердых и каплеобразных загр знений.

Claims

Формула изобретени Система гелиотеплохладоснабжени , содержаща южный, выполненный из поглощающего солнечную радиацию материа- ла. и северный воздухопроводы, расположенные на соответствующих сторонах здани , тепловой аккумул тор, образующий с полом здани подпольный воздухопровод, сообщенный с южным, а также расположенные под тепловым аккумул тором один над другим теплообменный и грунтовый воздухопроводы, первый из которых сообщен с северным а второй снабжен грунтовыми теплопровод щими

0

5

трубами, отличающа с тем, что, с целью снижени энергозатрат дл создани микроклимата внутри здани при измен ющихс погодно-климатических атмосферных воздействи х, система снабжена размещенной в тепловом аккумул торе вихревой трубой, входом сообщенной с подпольным воздухопроводом, холодным каналом - с помещением, а гор чим - через тепловой аккумул тор с грунтовым воздухопроводом , выходы подпольного и грунтового воздухопроводов подсоединены к холодному каналу вихревой трубы, а за местом их подсоединени установлен фильтр, при этом южный и северный воздухопроводы сообщены с атмосферой, а теплообменный - с помещением.