EA040063B1 - AIR CONDITIONING METHOD - Google Patents

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs

Изобретение относится к способу кондиционирования воздуха, включающему в себя пропускание первого воздушного потока внутри первой системы вентиляции через первый охлаждающий змеевик, который соединен с системой охлаждения, содержащей охлаждающую текучую среду и охладитель.The invention relates to an air conditioning method comprising passing a first air flow within a first ventilation system through a first cooling coil that is connected to a cooling system containing a cooling fluid and a coolant.

Кроме того, оно относится к устройству для осуществления способа в соответствии с изобретением.In addition, it relates to a device for carrying out the method according to the invention.

Предшествующий уровень техникиPrior Art

Обычно в системе кондиционирования воздуха, в частности в установках обработки воздуха (AHU, от англ. air handling unit) или в системах нагрева, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC, от англ. heating, ventilation and air conditioning) для охлаждения воздушного потока используют систему охлаждения, включающую в себя охладитель и охлаждающий змеевик, а для нагрева воздушного потока используют систему нагрева, включающую в себя нагреватель и нагревающий змеевик. Известно множество таких систем, которые, как предполагается, уменьшают количество энергии, которое должно быть потрачено на нагрев и/или охлаждение.Typically, in an air conditioning system, in particular in air handling units (AHU, from the English air handling unit) or in heating, ventilation and air conditioning (HVAC, from the English heating, ventilation and air conditioning) systems, a system is used to cool the air flow. cooling system, which includes a cooler and a cooling coil, and a heating system is used to heat the air flow, which includes a heater and a heating coil. Many such systems are known that are expected to reduce the amount of energy that must be spent on heating and/or cooling.

Например, в патентном документе US 2013/0213608 А1 раскрыто устройство, в котором наружный воздух охлаждают и осушают посредством системы охлаждения. Часть охлаждающей текучей среды системы охлаждения, имеющая более высокую температуру после процесса охлаждения воздуха, отводится обратно в систему нагрева. Для этого охлаждающий змеевик имеет выпуск для выпуска текучей среды, а нагревающий змеевик имеет впуск для приема этой текучей среды. Система нагрева нагревает охлажденный/осушенный воздух перед тем, как воздух будет выпущен в помещение. За счет использования тепла, отданного из охлаждающей текучей среды, которая была приведена назад, может быть уменьшена мощность нагрева системы нагрева, так что может быть сэкономлена энергия.For example, US 2013/0213608 A1 discloses a device in which outdoor air is cooled and dehumidified by means of a cooling system. Part of the cooling fluid of the cooling system, which has a higher temperature after the air cooling process, is drawn back to the heating system. To do this, the cooling coil has an outlet for the outlet of the fluid, and the heating coil has an inlet for receiving this fluid. The heating system heats the cooled/dehumidified air before the air is released into the room. By using the heat given off from the cooling fluid that has been brought back, the heating power of the heating system can be reduced, so that energy can be saved.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Однако все эти системы имеют общую черту: для того, чтобы их можно было использовать, они должны быть сконструированы особым образом или же существующие системы должны быть модернизированы. Таким образом, одна из задач, которая должна быть решена с помощью настоящего изобретения, заключается в обеспечении простого способа экономии энергии в системе кондиционирования воздуха. Другая задача заключается в том, чтобы иметь возможность экономить энергию, используя существующую систему, или только при необходимости применения минимальных изменений к существующим системам. Кроме того, с помощью способа и устройства согласно настоящему изобретению должно быть также возможно обеспечить простую меру экономии энергии в системах кондиционирования воздуха, которые имеют новую конструкцию. Кроме того, желательно, чтобы при конструировании такой системы кондиционирования воздуха использовалось меньше ресурсов.However, all these systems have one thing in common: in order to be usable, they must be designed in a special way, or existing systems must be upgraded. Thus, one of the problems to be solved by the present invention is to provide a simple way to save energy in an air conditioning system. Another challenge is to be able to save energy by using an existing system, or only if minimal changes need to be made to existing systems. In addition, with the method and apparatus according to the present invention, it should also be possible to provide a simple energy saving measure in air conditioning systems that are newly designed. In addition, it is desirable that fewer resources be used in constructing such an air conditioning system.

Указанная задача решена за счет того, что температура первого воздушного потока при прохождении через охлаждающий змеевик ниже температуры охлаждающей текучей среды, протекающей через первый охлаждающий змеевик, причем первый воздушный поток нагревается, а охлаждающая текучая среда, протекающая через охлаждающий змеевик, охлаждается при прохождении первого воздушного потока через первый охлаждающий змеевик. Кроме того, указанная задача решена с помощью устройства, содержащего управляющее устройство для осуществления способа в соответствии с изобретением.This problem is solved due to the fact that the temperature of the first air flow when passing through the cooling coil is lower than the temperature of the cooling fluid flowing through the first cooling coil, and the first air flow is heated, and the cooling fluid flowing through the cooling coil is cooled when passing the first air flow through the first cooling coil. In addition, this problem is solved with the help of a device containing a control device for implementing the method in accordance with the invention.

Таким образом, система кондиционирования воздуха может использовать систему охлаждения для нагрева воздуха. Кроме того, система может экономить энергию, так как тепло в системе охлаждения уже доступно и не нуждается в выработке. Кроме того, при этом охлаждается охлаждающая текучая среда, поэтому температура охлаждающей текучей среды снижается без необходимости расходования энергии на охлаждение охлаждающей текучей среды. В зависимости от того, сколько охлаждающей текучей среды должно быть охлаждено для других применений, охладитель может работать в режиме полной мощности, в режиме пониженной мощности или может быть выключен.Thus, the air conditioning system can use the refrigeration system to heat the air. In addition, the system can save energy as the heat in the cooling system is already available and does not need to be generated. In addition, the cooling fluid is cooled, so that the temperature of the cooling fluid is reduced without the need to expend energy in cooling the cooling fluid. Depending on how much of the cooling fluid must be cooled for other applications, the cooler may operate at full power, at reduced power, or may be turned off.

Предпочтительно способ дополнительно включает в себя втягивание наружного воздуха, еще более предпочтительно через заслонку воздухозаборника, в первую систему вентиляции таким образом, чтобы наружный воздух составлял первый воздушный поток. Кроме того, можно установить заданное значение температуры, которое определяет температуру, до которой должен быть нагрет наружный воздух или в общем воздушный поток в первой системе вентиляции. Способ согласно настоящему изобретению особенно применим, когда заданное значение температуры и температура охлаждающей текучей среды, протекающей через первый охлаждающий змеевик, выше температуры наружного воздуха. Так как заданное значение температуры выше, чем температура наружного воздуха, и так как температура охлаждающей текучей среды, протекающей через первый охлаждающий змеевик, выше, чем температура наружного воздуха, то нагреть первый воздушный поток, который эквивалентен всасываемому наружному воздуху, можно, используя систему охлаждения и охлаждающий змеевик. В предпочтительном варианте этого способа этот воздух затем нагревают с помощью нагревающего змеевика. Указанный предварительный нагрев воздуха может быть достаточным для достижения заданного значения температуры воздуха первой системы вентиляции, особенно если первая система вентиляции снабжает области, которые должны быть охлаждены, или смесью нагревания и охлаждения, или разными температурами нагрева. Области, нуждающиеся в дополнительном нагреве, могут быть либо обеспечены дополнительным нагревом от локальной второй системы нагрева, и/или может быть задействован змеевик повторного нагрева- 1 040063 ния (где это предусмотрено) в первой системе вентиляции для обеспечения дополнительного нагрева первого воздушного потока после его предварительного нагрева путем пропускания через первый охлаждающий змеевик. Обычно заданное значение температуры для предварительного нагрева воздуха составляет от 12 до 19°С. Таким образом, указанное заданное значение температуры гарантирует комфорт людям, на которых воздействует система кондиционирования воздуха, поскольку система нагрева попрежнему способна обеспечить любое необходимое дополнительное тепло для удовлетворения требований к заданному значению температуры в помещении в предпочтительном варианте осуществления. Это также относится к системам подачи технологического воздуха, в которых воздух в первую очередь кондиционируется для целей, отличных от целей обеспечения комфорта человека. Кроме того, если температура наружного воздуха низкая, система охлаждения может работать при повышенной температуре.Preferably, the method further includes drawing outside air, even more preferably through an air intake damper, into the first ventilation system such that outside air constitutes the first air stream. In addition, a temperature setpoint can be set, which determines the temperature to which the outside air or the general airflow in the first ventilation system is to be heated. The method according to the present invention is particularly applicable when the temperature setpoint and the temperature of the cooling fluid flowing through the first cooling coil is higher than the outside air temperature. Since the temperature setpoint is higher than the outside air temperature, and since the temperature of the cooling fluid flowing through the first cooling coil is higher than the outside air temperature, it is possible to heat the first airflow, which is equivalent to the intake outside air, using the cooling system and cooling coil. In a preferred embodiment of this method, this air is then heated by means of a heating coil. Said preheating of the air may be sufficient to achieve the air temperature setpoint of the first ventilation system, especially if the first ventilation system supplies areas to be cooled either with a mixture of heating and cooling or with different heating temperatures. Areas in need of additional heating can either be provided with additional heating from a local second heating system and/or a reheat coil (where provided) in the first ventilation system can be used to provide additional heating to the first airflow after it preheating by passing through the first cooling coil. Typically, the temperature set point for air preheating is between 12 and 19°C. Thus, said temperature set point guarantees comfort to the people exposed to the air conditioning system, since the heating system is still able to provide any necessary additional heat to meet the room temperature set point requirements in the preferred embodiment. This also applies to process air supply systems in which the air is primarily conditioned for purposes other than human comfort. Also, if the outdoor temperature is low, the cooling system may operate at an elevated temperature.

В предпочтительном варианте способ дополнительно включает в себя нагрев первого воздушного потока посредством пропускания первого воздушного потока через первый нагревающий змеевик перед пропусканием первого воздушного потока через первый охлаждающий змеевик, и/или дополнительный нагрев первого воздушного потока посредством пропускания первого воздушного потока через второй нагревающий змеевик после пропускания воздушного потока через первый охлаждающий змеевик, при этом первый и второй нагревающие змеевики соединены с системой нагрева, содержащей нагреватель. За счет использования по меньшей мере одного дополнительного нагревающего змеевика температура первого воздушного потока может быть повышена еще больше, чем это было бы возможно за счет использования только одной системы охлаждения. Система может также содержать только один нагревающий змеевик или использовать только один из нагревающих змеевиков, или содержать более двух нагревающих змеевиков с различными возможными вариантами конструкции. Разумеется, система может также содержать несколько охлаждающих змеевиков, расположенных в разных положениях относительно первого охлаждающего змеевика и нагревающих змеевиков. Кроме того, первый нагревающий змеевик может представлять собой змеевик предварительного нагрева и может защищать охлаждающий змеевик от замерзания, в зависимости от температуры первого воздушного потока, и в частности всасываемого наружного воздуха. Второй нагревающий змеевик может представлять собой, в частности, змеевик повторного нагрева таким образом, что система может быть использована для осушения воздуха, в условиях, когда настоящее изобретение может быть неприменимо, посредством охлаждения воздушного потока в охлаждающем змеевике и его повторного нагревания в змеевике повторного нагрева. Таким образом, данный способ применим к уже используемым обычным системам кондиционирования воздуха, которые могут использоваться для подачи нагретого, охлажденного, увлажненного (при наличии увлажнителя) и/или осушенного воздуха.In a preferred embodiment, the method further includes heating the first air stream by passing the first air stream through the first heating coil before passing the first air stream through the first cooling coil, and/or further heating the first air stream by passing the first air stream through the second heating coil after passing airflow through the first cooling coil, wherein the first and second heating coils are connected to a heating system containing a heater. By using at least one additional heating coil, the temperature of the first air stream can be raised even more than would be possible by using only one cooling system. The system may also contain only one heating coil, or use only one of the heating coils, or contain more than two heating coils with different design options. Of course, the system may also contain several cooling coils located in different positions relative to the first cooling coil and heating coils. In addition, the first heating coil may be a pre-heating coil and may protect the cooling coil from freezing, depending on the temperature of the first air stream, and in particular the intake outside air. The second heating coil may be, in particular, a reheat coil, so that the system can be used to dehumidify the air, in conditions where the present invention may not be applicable, by cooling the air stream in the cooling coil and reheating it in the reheat coil . Thus, this method is applicable to conventional air conditioning systems already in use, which can be used to supply heated, cooled, humidified (with a humidifier) and/or dehumidified air.

Поскольку в способе согласно настоящему изобретению для нагрева используются не только нагревающие змеевики, но и охлаждающий змеевик, возможно, что нагреватель работает при более низкой температуре, т.е. потребляет меньше энергии, так что поток в системе нагрева меньше и/или площадь змеевиков меньше, или змеевики меньше, чем это было бы необходимо без данного способа. Кроме того, при определенных условиях возможно отключение нагревателя. Кроме того, при определенных условиях можно избежать необходимости использования змеевика предварительного нагрева и вместо этого использовать охлаждающий змеевик для предварительного нагрева/простого нагрева.Since the method according to the present invention uses not only heating coils but also a cooling coil for heating, it is possible that the heater operates at a lower temperature, i.e. consumes less energy, so that the flow in the heating system is less and/or the area of the coils is smaller, or the coils are smaller than would be necessary without this method. In addition, under certain conditions, it is possible to turn off the heater. In addition, under certain conditions it is possible to avoid the need for a preheat coil and instead use a preheat/simple heat cooling coil.

Предпочтительно, чтобы в данном способе для охлаждающего змеевика использовался змеевик, имеющий больше рядов/ламелей, чем один или все нагревающие змеевики. Это позволяет использовать только один охлаждающий змеевик или меньше охлаждающих змеевиков по сравнению с нагревающими змеевиками и при меньшей разнице температур между охлаждающей текучей средой и первым воздушным потоком. Кроме того, охлаждающий змеевик предпочтительно использует сливной лоток, так чтобы при его использовании для осушения воздуха сливной лоток собирал конденсированную воду.Preferably, the method uses a cooling coil having more rows/lamellas than one or all of the heating coils. This allows the use of only one cooling coil or fewer cooling coils compared to heating coils and with a smaller temperature difference between the cooling fluid and the first air stream. In addition, the cooling coil preferably uses a drain tray so that when it is used to dehumidify the air, the drain tray collects condensed water.

Предпочтительно способ дополнительно включает в себя использование остаточного тепла охлаждающей текучей среды в системе охлаждения для нагрева первого воздушного потока. Таким образом, не требуется обеспечивать дополнительную энергию для нагревания первого воздушного потока, что позволяет экономить энергию, обычно используемую системой кондиционирования воздуха. Предпочтительно, чтобы в таком варианте охладитель был выключен, чтобы не уменьшать количество доступного остаточного тепла. Понятно, что этот способ может быть использован только в течение ограниченного времени, если в систему охлаждения не поступает дополнительная энергия, так как в конечном итоге остаточное тепло будет израсходовано, или разница температур может быть слишком низкой для эффективного теплообмена.Preferably, the method further includes using the residual heat of the cooling fluid in the cooling system to heat the first air stream. Thus, it is not necessary to provide additional energy for heating the first airflow, which saves the energy normally used by the air conditioning system. Preferably, in such an embodiment, the cooler is turned off so as not to reduce the amount of residual heat available. It is understood that this method can only be used for a limited time unless additional energy is supplied to the refrigeration system, as residual heat will eventually be used up, or the temperature difference may be too low for efficient heat exchange.

В другом предпочтительном варианте способа он также включает в себя пропускание второго воздушного потока во второй системе вентиляции через второй охлаждающий змеевик, причем второй охлаждающий змеевик соединен с системой охлаждения, и охлаждающую текучую среду также пропускают через вторую систему охлаждения и второй охлаждающий змеевик, причем охлаждающая текучая среда нагревается при протекании через второй охлаждающий змеевик. Таким образом, в систему охлаждения поступает тепло, которое снова может быть выведено на первый охлаждающий змеевик, что уменьшает количество тепла, которое должно быть обеспечено нагревателем. И наоборот, охлаждающая текучая среда охлаждается на первом охлаждающем змеевике, уменьшая количество энергии, необходи- 2 040063 мой охладителю для обеспечения охлаждения посредством второго охлаждающего змеевика. Таким образом, обеспечивается экономия энергии как в нагревателе, так и в охладителе, или в одном из них.In another preferred embodiment of the method, it also includes passing the second air flow in the second ventilation system through the second cooling coil, wherein the second cooling coil is connected to the cooling system, and the cooling fluid is also passed through the second cooling system and the second cooling coil, wherein the cooling fluid the medium is heated as it flows through the second cooling coil. Thus, heat enters the cooling system, which can again be discharged to the first cooling coil, which reduces the amount of heat that must be provided by the heater. Conversely, the cooling fluid is cooled on the first cooling coil, reducing the amount of energy required for the cooler to provide cooling through the second cooling coil. In this way, energy is saved in both the heater and the cooler, or one of them.

В другом предпочтительном варианте способа он также включает в себя второй охлаждающий излучатель (например, охлаждающую балку), причем второй охлаждающий излучатель подключен к системе охлаждения, и охлаждающую текучую среду также пропускают через второй охлаждающий излучатель, причем охлаждающая текучая среда нагревается при протекании через второй охлаждающий излучатель. Таким образом, в систему охлаждения поступает тепло, которое снова может быть выведено на первый охлаждающий змеевик, что уменьшает количество тепла, которое должно быть обеспечено нагревателем. И наоборот, охлаждающая текучая среда охлаждается на первом охлаждающем змеевике, уменьшая количество энергии, необходимой охладителю для обеспечения охлаждения посредством второго охлаждающего излучателя. Таким образом, обеспечивается экономия энергии как в нагревателе, так и в охладителе, или в одном из них.In another preferred embodiment of the method, it also includes a second cooling radiator (e.g., a chilled beam), wherein the second cooling radiator is connected to the cooling system, and the cooling fluid is also passed through the second cooling radiator, the cooling fluid being heated by flowing through the second cooling radiator. emitter. Thus, heat enters the cooling system, which can again be discharged to the first cooling coil, which reduces the amount of heat that must be provided by the heater. Conversely, the cooling fluid is cooled on the first cooling coil, reducing the amount of energy required for the cooler to provide cooling via the second cooling radiator. In this way, energy is saved in both the heater and the cooler, or one of them.

Предпочтительно способ дополнительно включает в себя обеспечение кондиционирования воздуха для объекта. Еще более предпочтительно он включает в себя выдувание первого воздушного потока из первой системы вентиляции, опционально посредством вентилятора приточного воздуха, в первую область объекта, причем второй воздушный поток вытягивают во вторую систему вентиляции из второй области объекта, которая может перекрываться с первой областью, и второй воздушный поток выдувают из второй системы вентиляции в третью область объекта, которая может перекрываться с первой и/или второй областью. Таким образом, система кондиционирования воздуха может обеспечить охлаждение одной области объекта при одновременном обеспечении нагрева другой области, которая также может перекрываться с областью, для которой обеспечивают охлаждение. Эти области также могут быть изменены в зависимости от того, где требуется охлаждение и нагрев.Preferably, the method further includes providing air conditioning to the facility. Even more preferably, it includes blowing a first air stream from the first ventilation system, optionally by means of a supply air fan, into the first area of the facility, wherein the second air stream is drawn into the second ventilation system from the second area of the facility, which may overlap with the first area, and the second the airflow is blown out of the second ventilation system into a third area of the object, which may overlap with the first and/or second area. Thus, the air conditioning system can provide cooling to one area of the facility while providing heating to another area, which may also overlap with the area being cooled. These areas can also be modified depending on where cooling and heating is needed.

Предпочтительно способ дополнительно включает в себя измерение наружной температуры, температуры первой охлаждающей текучей среды, и/или второй охлаждающей текучей среды, и/или температуры окружающей среды в первой, второй и/или третьей области объекта. Это облегчает определение точных параметров, при которых может быть применен способ. Кроме того, предпочтительно регулировать первый воздушный поток, еще более предпочтительно посредством регулирования вентилятора приточного воздуха и/или заслонки воздухозаборника, и/или второй воздушный поток, поток охлаждающей текучей среды, еще более предпочтительно посредством использования и регулирования клапана и/или насоса в системе охлаждения, поток нагревающей текучей среды в системе нагрева, еще более предпочтительно посредством использования и регулирования клапана и/или насоса в системе нагрева, и/или мощность охладителя и/или нагревателя. Все эти меры облегчают достижение нужной температуры каждого воздушного потока при одновременном снижении потребляемой энергии или позволяют использовать меньшие змеевики, менее мощный нагреватель и/или охладитель и/или более низкий расход в системах вентиляции, или нагрева, и/или охлаждения.Preferably, the method further includes measuring the outside temperature, the temperature of the first cooling fluid, and/or the second cooling fluid, and/or the ambient temperature in the first, second, and/or third region of the object. This makes it easier to determine the exact parameters under which the method can be applied. In addition, it is preferable to control the first airflow, even more preferably by controlling the supply air fan and/or the air intake damper, and/or the second airflow, the flow of the cooling fluid, even more preferably by using and adjusting a valve and/or pump in the cooling system. , the flow of heating fluid in the heating system, even more preferably by using and controlling a valve and/or pump in the heating system, and/or the power of the cooler and/or heater. All of these measures make it easier to achieve the desired temperature for each air stream while reducing energy consumption, or allow the use of smaller coils, a smaller heater and/or cooler, and/or a lower flow rate in ventilation or heating and/or cooling systems.

Предпочтительно способ дополнительно включает в себя фильтрацию первого воздушного потока в первой системе вентиляции, еще более предпочтительно посредством использования панельных фильтров и/или рукавных фильтров. Таким образом, воздух, подаваемый системой кондиционирования воздуха, может иметь более высокое качество. Кроме того, предпочтительно, чтобы первый воздушный поток увлажняли также в первой системе вентиляции. Поскольку способ согласно настоящему изобретению особенно применим при низкой наружной температуре, предпочтительно при температуре менее 15°С, еще более предпочтительно при температуре менее 10°С, наиболее предпочтительно при температуре менее 7°С, относительная влажность первого воздушного потока будет снижаться, когда он будет нагреваться. Таким образом, может быть обеспечено более высокое качество воздуха и больший комфорт для людей, потенциально подверженных воздействию системы кондиционирования воздуха, если первый воздушный поток увлажнен.Preferably, the method further includes filtering the first air stream in the first ventilation system, even more preferably through the use of panel filters and/or bag filters. Thus, the air supplied by the air conditioning system can be of higher quality. Furthermore, it is preferable that the first air flow is also humidified in the first ventilation system. Since the method according to the present invention is particularly applicable at low outside temperatures, preferably at temperatures below 15°C, even more preferably at temperatures below 10°C, most preferably at temperatures below 7°C, the relative humidity of the first air stream will decrease when it is heat. Thus, higher air quality and greater comfort for people potentially affected by the air conditioning system can be provided if the first airflow is humidified.

В другом варианте изобретение также может включать в себя осушение первого воздушного потока.In another embodiment, the invention may also include drying the first air stream.

Предпочтительно, чтобы некоторые или все предпочтительные меры, упомянутые выше для первой системы вентиляции, были также применимы и для второй системы вентиляции.Preferably, some or all of the preferred measures mentioned above for the first ventilation system are also applicable to the second ventilation system.

Кроме того, изобретение включает в себя устройство кондиционирования воздуха, содержащее первую систему вентиляции с первым воздушным потоком, предпочтительно соединенную с внешней средой, причем указанное соединение еще более предпочтительно содержит заслонку воздухозаборника, первый охлаждающий змеевик, предпочтительно содержащий сливной лоток, в первой системе вентиляции, соединенный с системой охлаждения с охладителем, предпочтительно дополнительно содержащий клапан и/или насос в системе охлаждения, систему нагрева с нагревателем и первым и вторым нагревающим змеевиком, расположенными в первой системе вентиляции, причем еще более предпочтительно, первый и второй нагревающие змеевики имеют меньшее количество рядов и/или ламелей, чем охлаждающий змеевик, и/или система нагрева содержит клапан и/или насос, вторую систему вентиляции со вторым воздушным потоком и/или вторым охлаждающим излучателем, внутри которой расположен второй охлаждающий змеевик/излучатель, соединенный с той же системой охлаждения, которая соединена с первой системой вентиляции, при этом для осуществления описанного выше способа предусмотрено управляющее устройство.In addition, the invention includes an air conditioning device comprising a first ventilation system with a first air flow, preferably connected to the outside, said connection even more preferably comprising an air intake damper, a first cooling coil, preferably containing a drain tray, in the first ventilation system, connected to a cooling system with a cooler, preferably further comprising a valve and/or a pump in the cooling system, a heating system with a heater and a first and second heating coil located in the first ventilation system, and even more preferably, the first and second heating coils have a smaller number of rows and/or fins than the cooling coil, and/or the heating system comprises a valve and/or a pump, a second ventilation system with a second air flow and/or a second cooling radiator, inside which is located a second cooling coil/emitter connected to the same system a cooling outlet which is connected to the first ventilation system, wherein a control device is provided for carrying out the method described above.

- 3 040063- 3 040063

Перечень фигурList of figures

Ниже изобретение будет более подробно описано на основе предпочтительного варианта осуществления системы кондиционирования воздуха, изображенного на чертеже. Однако изобретение не ограничено этим предпочтительным вариантом осуществления.Below the invention will be described in more detail based on the preferred embodiment of the air conditioning system shown in the drawing. However, the invention is not limited to this preferred embodiment.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретенияInformation confirming the possibility of carrying out the invention

На чертеже показана система 1 кондиционирования воздуха с первой системой 2 вентиляции, системой 3 охлаждения и системой 4 нагрева. Первая система 2 вентиляции содержит заслонку 112 воздухозаборника, через который наружный воздух 101, например с температурой 2°С, втягивается в первую систему 2 вентиляции, причем наружный воздух 101 имеет температуру 102. Всасываемый наружный воздух 101 составляет первый воздушный поток 5. Затем первый воздушный поток 5 в первой системе 2 вентиляции отфильтровывается через панельный фильтр 113 и рукавный фильтр 114.The drawing shows an air conditioning system 1 with a first ventilation system 2, a cooling system 3 and a heating system 4. The first ventilation system 2 comprises an air intake damper 112 through which outside air 101, for example at a temperature of 2° C., is drawn into the first ventilation system 2, the outside air 101 having a temperature of 102. The outside air 101 being sucked in constitutes the first air stream 5. Then the first air flow 5 in the first ventilation system 2 is filtered through a panel filter 113 and a bag filter 114.

Затем первый воздушный поток 5 проходит через первый нагревающий змеевик 106, который также можно назвать змеевиком предварительного нагрева, причем первый воздушный поток 5 нагревается от температуры 102 наружного воздуха, например 2°С, до более высокой температуры, например 5°С. Если температура 102 наружного воздуха ниже температуры замерзания, в частности ниже температуры замерзания охлаждающей текучей среды 6, то температура первого воздушного потока 5 должна быть, по меньшей мере, увеличена на первом нагревающем змеевике 106 до значения выше температуры замерзания.Then the first air stream 5 passes through the first heating coil 106, which can also be called a preheat coil, and the first air stream 5 is heated from the outside air temperature 102, for example 2°C, to a higher temperature, for example 5°C. If the outside air temperature 102 is below freezing, in particular below the freezing temperature of the cooling fluid 6, then the temperature of the first air stream 5 must at least be increased on the first heating coil 106 to a value above freezing.

После этого первый воздушный поток 5 проходит через первый охлаждающий змеевик 107. Температура первого воздушного потока 5 непосредственно перед первым охлаждающим змеевиком 107 ниже температуры охлаждающей текучей среды 6, проходящей через первый охлаждающий змеевик 107. Таким образом, первый воздушный поток 5 нагревается при прохождении первого охлаждающего змеевика 107, в то время как охлаждающая текучая среда 6 охлаждается. Повышенная температура первого воздушного потока 5 после прохождения через охлаждающий змеевик может быть, например 13°С. Тем временем, температура охлаждающей текучей среды 6 непосредственно перед прохождением через первый охлаждающий змеевик 107 может быть 16°С, что соответствует повышенной температуре, как правило, возможной в сезонно более прохладные периоды года. После прохождения через охлаждающий змеевик 107 температура охлаждающей текучей среды может быть, например, 14°С. Таким образом, охлаждающая текучая среда 6 получила бесплатное охлаждение, в то время как первый воздушный поток 5 получил бесплатное нагревание, где бесплатное означает, что дополнительная энергия не была потреблена ни в нагревателе, ни в охладителе.After that, the first air stream 5 passes through the first cooling coil 107. The temperature of the first air stream 5 immediately before the first cooling coil 107 is lower than the temperature of the cooling fluid 6 passing through the first cooling coil 107. Thus, the first air stream 5 is heated when passing the first cooling coil. coil 107 while the cooling fluid 6 is being cooled. The elevated temperature of the first air stream 5 after passing through the cooling coil may be, for example, 13°C. In the meantime, the temperature of the cooling fluid 6 just before passing through the first cooling coil 107 may be 16° C., which corresponds to the elevated temperature typically experienced during seasonally cooler periods of the year. After passing through the cooling coil 107, the temperature of the cooling fluid may be, for example, 14°C. Thus, the cooling fluid 6 received free cooling, while the first air stream 5 received free heating, where free means that no additional energy was consumed in either the heater or the cooler.

Обычно первый воздушный поток 5 проходит через второй нагревающий змеевик 108, причем температура первого воздушного потока 5 еще больше повышается до конечной температуры 111, которая может быть, например, 18°С. Второй нагревающий змеевик 108 также можно назвать змеевиком повторного нагрева, так как при условиях, к которым данное изобретение может быть неприменимо, он может быть использован для повторного нагревания первого воздушного потока 5, после того, как он был охлажден и, таким образом, осушен в первом охлаждающем змеевике 107. Далее первый воздушный поток 5 проходит через увлажнитель 115, который может обеспечить дополнительное увлажнение в случае необходимости.Typically, the first air stream 5 passes through the second heating coil 108, with the temperature of the first air stream 5 further rising to a final temperature 111, which may be, for example, 18°C. The second heating coil 108 may also be referred to as a reheat coil because, under conditions to which the present invention may not be applicable, it may be used to reheat the first air stream 5 after it has been cooled and thus dried in the first cooling coil 107. Next, the first air stream 5 passes through the humidifier 115, which can provide additional humidification if necessary.

Наконец, первый воздушный поток 5 подается в первую область 103 объекта при конечной температуре 111 посредством вентилятора 105 приточного воздуха.Finally, the first air flow 5 is supplied to the first area 103 of the object at the end temperature 111 by means of the supply air fan 105 .

Первый охлаждающий змеевик 107 соединен с системой 3 охлаждения, содержащей охлаждающую текучую среду 6. Система охлаждения дополнительно содержит насос 119, клапан 121 управления охлаждением и охладитель 109. Система охлаждения может дополнительно содержать второй охлаждающий змеевик, соединенный со второй системой вентиляции (не показана на чертеже) и/или второй охлаждающий излучатель 123 (например, охлаждающая балка или змеевик с вентиляторным обдувом (так называемый фанкойл)). В зависимости от условий второй системы вентиляции охладитель 109 может работать в режиме полной мощности, в режиме пониженной мощности или может быть отключен.The first cooling coil 107 is connected to a cooling system 3 containing a cooling fluid 6. The cooling system further comprises a pump 119, a cooling control valve 121 and a cooler 109. The cooling system may further comprise a second cooling coil connected to a second ventilation system (not shown in the drawing). ) and/or a second cooling radiator 123 (for example, a chilled beam or fan-coiled coil (so-called fan coil unit)). Depending on the conditions of the second ventilation system, cooler 109 may operate at full power, at reduced power, or may be turned off.

Первый и второй нагревающие змеевики соединены с системой 4 нагрева, которая дополнительно содержит нагреватель 110, клапан 120 управления предварительным нагревом, клапан 122 управления повторным нагревом и насос 118. Например, при использовании способа согласно настоящему изобретению система 4 нагрева должна нагревать первый воздушный поток 5 только от 2 до 5°С и от 13 до 18°С, в то время как без использования способа согласно настоящему изобретению она должна была бы нагревать первый воздушный поток 5 от 2 до 18°С.The first and second heating coils are connected to a heating system 4 which further comprises a heater 110, a preheat control valve 120, a reheat control valve 122, and a pump 118. from 2 to 5°C and from 13 to 18°C, while without using the method according to the present invention it would have to heat the first air stream 5 from 2 to 18°C.

Для управления некоторыми или всеми компонентами системы нагрева, вентиляции и кондиционирования воздуха предусмотрено управляющее устройство 7. С помощью управляющего устройства 7 активируют насос 119 системы охлаждения, если температура первого воздушного потока 5 непосредственно перед первым охлаждающим змеевиком 107 ниже температуры охлаждающей текучей среды 6, протекающей через первый охлаждающий змеевик 107.A control device 7 is provided to control some or all of the components of the HVAC system. The control device 7 activates the cooling system pump 119 if the temperature of the first air stream 5 immediately before the first cooling coil 107 is lower than the temperature of the cooling fluid 6 flowing through first cooling coil 107.

Два графика под схематичным изображением системы кондиционирования воздуха представляют собой график температуры первого воздушного потока 5 (сверху) и график температуры охлаждающей текучей среды 6 (снизу). Двойная стрелка на графике температуры первого воздушного потока иллюстрирует пример тепловой энергии, которую можно сэкономить, реализовав настоящее изобретение. Двой- 4 040063 ная стрелка на графике температуры охлаждающей текучей среды показывает пример охлаждения, которое может быть достигнуто без дополнительной передачи энергии от охладителя 109 за счет реализации настоящего изобретения. Значения на графике температуры повторяют приведенные выше примеры.The two graphs below the schematic of the air conditioning system are the temperature graph of the first air stream 5 (top) and the temperature graph of the cooling fluid 6 (bottom). The double arrow on the first air flow temperature graph illustrates an example of heat energy that can be saved by implementing the present invention. The double arrow on the coolant temperature graph shows an example of the cooling that can be achieved without additional energy transfer from the cooler 109 by implementing the present invention. The values on the temperature graph repeat the examples above.

Предпочтительный вариант осуществления, изображенный на фигуре и описанный здесь, должен служить только для разъяснения изобретения и никоим образом не ограничивает изобретение этим вариантом осуществления.The preferred embodiment depicted in the figure and described herein is only to serve as an explanation of the invention and in no way limits the invention to this embodiment.

Claims (10)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Способ кондиционирования воздуха посредством устройства кондиционирования воздуха, содержащего первую систему (2) вентиляции с первым воздушным потоком (5), первый охлаждающий змеевик (107) в первой системе (2) вентиляции, соединенный с системой (3) охлаждения, содержащей охлаждающую текучую среду (6) с охладителем (109), первый нагревающий змеевик (106), соединенный с системой (4) нагрева, содержащей нагреватель (110), вторую систему вентиляции со вторым воздушным потоком, в которой расположен второй охлаждающий змеевик, соединенный с системой (3) охлаждения;1. Air conditioning method by means of an air conditioning device comprising a first ventilation system (2) with a first air flow (5), a first cooling coil (107) in the first ventilation system (2) connected to a cooling system (3) containing a cooling fluid environment (6) with a cooler (109), the first heating coil (106) connected to the heating system (4) containing the heater (110), the second ventilation system with the second air flow, in which the second cooling coil is located, connected to the system ( 3) cooling; при этом способ включает в себя пропускание первого воздушного потока (5) внутри первой системы (2) вентиляции через первый охлаждающий змеевик (107), соединенный с системой (3) охлаждения, причем температура первого воздушного потока (5) при прохождении через первый охлаждающий змеевик (107) ниже температуры охлаждающей текучей среды (6), протекающей по первому охлаждающему змеевику (107), причем первый воздушный поток (5) нагревают, а охлаждающую текучую среду (6), протекающую по первому охлаждающему змеевику (107), охлаждают при пропускании первого воздушного потока (5) через первый охлаждающий змеевик (107), при этом остаточное тепло охлаждающей текучей среды (6) в системе (3) охлаждения используют для нагрева первого воздушного потока (5), причем способ дополнительно включает в себя нагрев первого воздушного потока (5) посредством пропускания первого воздушного потока (5) через первый нагревающий змеевик (106) перед пропусканием первого воздушного потока (5) через первый охлаждающий змеевик (107).wherein the method includes passing the first air stream (5) inside the first ventilation system (2) through the first cooling coil (107) connected to the cooling system (3), wherein the temperature of the first air stream (5) when passing through the first cooling coil (107) below the temperature of the cooling fluid (6) flowing through the first cooling coil (107), wherein the first air stream (5) is heated and the cooling fluid (6) flowing through the first cooling coil (107) is cooled by passing the first air flow (5) through the first cooling coil (107), wherein the residual heat of the cooling fluid (6) in the cooling system (3) is used to heat the first air flow (5), the method further comprising heating the first air flow (5) by passing the first air stream (5) through the first heating coil (106) before passing the first air stream (5) through the first cooling coil second serpentine (107). 2. Способ по п.1, включающий в себя втягивание наружного воздуха (101) при температуре (102), предпочтительно через заслонку (112) воздухозаборника, в первую систему (2) вентиляции таким образом, чтобы наружный воздух (101) составлял первый воздушный поток (5), и установку заданного значения температуры для первой системы (2) вентиляции, причем заданное значение температуры и температура охлаждающей текучей среды (6), протекающей по первому охлаждающему змеевику (107), выше, чем температура (102) наружного воздуха (101).2. The method according to claim 1, including drawing in outside air (101) at a temperature (102), preferably through an air intake damper (112), into the first ventilation system (2) so that outside air (101) constitutes the first air flow (5), and setting the temperature setpoint for the first ventilation system (2), wherein the setpoint temperature and the temperature of the cooling fluid (6) flowing through the first cooling coil (107) are higher than the outside air temperature (102) ( 101). 3. Способ по любому из пп.1 или 2, дополнительно включающий в себя дополнительный нагрев первого воздушного потока (5) посредством пропускания первого воздушного потока (5) через второй нагревающий змеевик (108) после пропускания первого воздушного потока (5) через первый охлаждающий змеевик (107), причем второй нагревающий змеевик (106, 108) соединен с системой (4) нагрева, содержащей нагреватель (110).3. The method according to any one of claims 1 or 2, further comprising further heating the first air stream (5) by passing the first air stream (5) through the second heating coil (108) after passing the first air stream (5) through the first cooling coil. a coil (107), wherein the second heating coil (106, 108) is connected to a heating system (4) containing a heater (110). 4. Способ по п.3, в котором качестве первого охлаждающего змеевика (107) используют змеевик со сливным лотком.4. The method of claim 3 wherein the first cooling coil (107) is a drain tray coil. 5. Способ по любому из пп.1-4, включающий в себя выключение охладителя (109) или уменьшение его производительности.5. The method according to any one of claims 1 to 4, including turning off the cooler (109) or reducing its performance. 6. Способ по любому из пп.1-5, дополнительно включающий в себя охлаждение второго охлаждающего излучателя (123), при этом второй охлаждающий излучатель (123) соединен с системой (3) охлаждения, причем охлаждающую текучую среду (6) также пропускают через второй охлаждающий излучатель (123), при этом охлаждающая текучая среда (6) нагревается при пропускании через второй охлаждающий излучатель (123).6. The method according to any one of claims 1 to 5, further comprising cooling the second cooling radiator (123), wherein the second cooling radiator (123) is connected to the cooling system (3), wherein the cooling fluid (6) is also passed through a second cooling radiator (123), wherein the cooling fluid (6) is heated by passing through the second cooling radiator (123). 7. Способ по любому из пп.1-6, дополнительно включающий в себя охлаждение второго воздушного потока во второй системе вентиляции посредством второго охлаждающего змеевика, при этом второй охлаждающий змеевик соединен с системой (3) охлаждения, причем охлаждающую текучую среду (6) также пропускают по второму охлаждающему змеевику, при этом охлаждающая текучая среда (6) нагревается при пропускании по второму охлаждающему змеевику.7. The method according to any one of claims 1 to 6, further comprising cooling the second air flow in the second ventilation system by means of a second cooling coil, wherein the second cooling coil is connected to the cooling system (3), wherein the cooling fluid (6) is also is passed through the second cooling coil, wherein the cooling fluid (6) is heated while passing through the second cooling coil. 8. Способ по п.7, включающий в себя обеспечение кондиционирования воздуха для объекта и дополнительно включающий в себя выдувание первого воздушного потока (5) из первой системы (2) вентиляции, предпочтительно посредством вентилятора (105) приточного воздуха, в первую область (103) объекта, причем второй воздушный поток вытягивают во вторую систему вентиляции из второй области объекта, которая может перекрываться с первой областью, и выдувают второй воздушный поток из второй системы вентиляции в третью область объекта, которая может перекрываться с первой и/или второй областью.8. The method according to claim 7, including providing air conditioning to the object and further comprising blowing the first air stream (5) from the first ventilation system (2), preferably by means of a supply air fan (105), into the first area (103 ) of the object, wherein the second air flow is drawn into the second ventilation system from the second region of the object, which may overlap with the first region, and the second air flow is blown out of the second ventilation system into the third region of the object, which may overlap with the first and/or second region. 9. Способ по п.8, дополнительно включающий в себя измерение температуры (102) наружного воз9. The method according to claim 8, further comprising measuring the temperature (102) of the outdoor air - 5 040063 духа, температуры первой охлаждающей текучей среды (6) и/или второй охлаждающей текучей среды (6) и/или температуры окружающей среды в первой (103), второй и/или третьей области объекта и регулирование потока первого воздушного потока (5), предпочтительно путем регулирования вентилятора (105) приточного воздуха и/или заслонки (102) воздухозаборника, и/или второго воздушного потока, потока охлаждающей текучей среды (6), предпочтительно посредством использования и регулирования клапана (121) и/или насоса (119) в системе (3) охлаждения, потока нагревающей текучей среды в системе (4) нагрева, предпочтительно посредством использования и регулирования клапана (120, 122) и/или насоса (118) в системе (4) нагрева, и/или мощности охладителя (109) и/или нагревателя (110).- 5 040063 spirit, temperature of the first cooling fluid (6) and/or second cooling fluid (6) and/or ambient temperature in the first (103), second and/or third area of the object and regulation of the flow of the first air flow (5 ), preferably by controlling the supply air fan (105) and/or the air intake damper (102), and/or the second air flow, the cooling fluid flow (6), preferably by using and adjusting the valve (121) and/or the pump (119 ) in the cooling system (3), the flow of heating fluid in the heating system (4), preferably through the use and regulation of the valve (120, 122) and/or pump (118) in the heating system (4), and/or the cooler power ( 109) and/or heater (110). 10. Способ по любому из пп.1-9, дополнительно включающий в себя фильтрацию первого воздушного потока (5) в первой системе (2) вентиляции, предпочтительно посредством панельных фильтров (ИЗ) и/или рукавных фильтров (114), и/или увлажнение первого воздушного потока (5) в первой системе (2) вентиляции посредством увлажнителя (115) воздуха.10. The method according to any one of claims 1 to 9, further comprising filtering the first air stream (5) in the first ventilation system (2), preferably by means of panel filters (F) and/or bag filters (114), and/or humidification of the first air flow (5) in the first ventilation system (2) by means of an air humidifier (115). И. Устройство кондиционирования воздуха, содержащее первую систему (2) вентиляции с первым воздушным потоком (5), первый охлаждающий змеевик (107), в первой системе (2) вентиляции, соединенный с системой (3) охлаждения, содержащей охладитель (109), насос (119) в системе (3) охлаждения, вторую систему вентиляции со вторым воздушным потоком, в которой расположен второй охлаждающий змеевик, соединенный с системой (3) охлаждения, причем первая система (2) вентиляции дополнительно содержит первый нагревающий змеевик (106), соединенный с системой (4) нагрева, содержащей нагреватель (110), при этом устройство кондиционирования воздуха содержит управляющее устройство (7), выполненное с возможностью активации насоса (119), если температура первого воздушного потока (5) перед первым охлаждающим змеевиком (107) ниже температуры охлаждающей текучей среды (6), протекающей по первому охлаждающему змеевику (107).I. Air conditioning device containing the first ventilation system (2) with the first air flow (5), the first cooling coil (107), in the first ventilation system (2), connected to the cooling system (3) containing the cooler (109), pump (119) in the cooling system (3), the second ventilation system with the second air flow, in which the second cooling coil is located, connected to the cooling system (3), the first ventilation system (2) additionally contains the first heating coil (106), connected to the heating system (4) containing the heater (110), while the air conditioning device contains a control device (7) configured to activate the pump (119) if the temperature of the first air flow (5) before the first cooling coil (107) below the temperature of the cooling fluid (6) flowing through the first cooling coil (107).