RU135091U1 - HEATING AND COOLING SYSTEM - Google Patents

Abstract

Система гелиотеплохладоснабжения, содержащая южный, выполненный из поглощающего солнечную радиацию материала, и северный воздухопроводы, расположенные на соответствующих сторонах здания, тепловой аккумулятор, образующий с полом здания подпольный воздухопровод, сообщенный с южным, а также расположенные под тепловым аккумулятором один над другим теплообменный и грунтовый воздухопроводы, первый из которых сообщен с северным, а второй снабжен грунтовыми теплопроводящими трубами, при этом система снабжена размещенной в тепловом аккумуляторе вихревой трубой, входом сообщенной с подпольным воздухопроводом, "холодным" каналом - с помещением, а "горячим" - через тепловой аккумулятор с грунтовым воздухопроводом, выходы подпольного и грунтового воздухопроводов подсоединены к "холодному" каналу вихревой трубы, а за местом их подсоединения установлен фильтр, при этом южный и северный воздухопроводы сообщены с атмосферой, а теплообменный - с помещением, отличающаяся тем, что снабжена термодинамическим генератором, выполненным в виде корпуса и комплекта дифференциальных термопар, причем в корпусе расположен проходной канал для горячего теплоносителя и проходной канал для холодного теплоносителя, кроме того, входной патрубок проходного канала для горячего теплоносителя соединен каналом "горячего" потока вихревой трубы, а выходным своим патрубком - с грунтовым воздухопроводом, при этом входной патрубок проходного канала для холодного теплоносителя соединен с каналом "холодного" потока вихревой трубы, выходным своим патрубком - с помещением, южный воздухопровод сообщен с вентилятором, который снабжен приводом с A solar heating and cooling system containing a southern one made of material absorbing solar radiation and a northern air duct located on the respective sides of the building, a heat accumulator forming an underground air duct connected to the southern one with the floor of the building, and also heat exchange and ground air ducts located one above the other under the heat accumulator , the first of which is connected with the north, and the second is equipped with soil heat-conducting pipes, while the system is equipped with a heat accumulator a vortex tube connected with an underground air duct, a “cold” channel with a room, and a “hot” one through a heat accumulator with an air duct, the outputs of the underground and ground air ducts are connected to the “cold” vortex tube, and installed behind the connection point filter, while the southern and northern air ducts are in communication with the atmosphere, and the heat exchange - with the room, characterized in that it is equipped with a thermodynamic generator, made in the form of a housing and a set of differential thermo r, and in the case there is a passage channel for hot coolant and a passage channel for cold coolant, in addition, the inlet pipe of the feed channel for hot coolant is connected by a channel of the "hot" vortex tube flow, and its outlet pipe is connected to a ground air duct, while the inlet pipe the passage channel for cold coolant is connected to the channel of the "cold" vortex tube flow, its outlet pipe is connected to the room, the southern air duct is connected to a fan, which is equipped with a drive with

Description

Полезная модель относится к гелиотеплохладоснабжению и предназначена для поддержания комфортных параметров воздуха в малоэтажных зданиях, преимущественно на животноводческих фермах.The utility model relates to solar heating and cooling and is designed to maintain comfortable air parameters in low-rise buildings, mainly on livestock farms.

Известна система гелиотеплохладоснабжения (см. авторское свидетельство СССР №1322038, кл. F24J 2/42, 1987), содержащая южный выполненный из поглощающего солнечную радиацию материала, и северный воздухопроводы, расположенный на соответствующих сторонах здания тепловой аккумулятор, образующий с полом здания подпольный воздухопровод, сообщенный с южным, а также расположенные под тепловым аккумулятором один над другим теплообменный и грунтовой воздухопроводы, первый из которых сообщен с северным, а второй снабжен грунтовыми теплопроводящими трубами.A well-known solar heating system (see USSR author's certificate No. 1322038, class F24J 2/42, 1987), containing a southern made of absorbing solar radiation material, and northern air ducts located on the respective sides of the building heat accumulator, forming an underground air duct with the floor of the building, communicated with the south, as well as heat exchange and ground air ducts located one above the other under the heat accumulator, the first of which is connected to the north, and the second is equipped with ground heat-conducting pipes E.

Недостатком данной системы является невозможность поддержания микроклимата внутри здания, как по температуре, так и по степени очистки атмосферного воздуха от загрязнений в виде твердых и каплеобразных частиц, имеющих разнообразный состав при изменяющихся погодно-климатических условиях.The disadvantage of this system is the inability to maintain a microclimate inside the building, both in temperature and in the degree of purification of atmospheric air from pollution in the form of solid and droplet-like particles having a diverse composition under changing weather and climate conditions.

Известна система гелиотеплохладоснабжения (см. авторское свидетельство СССР №1733871, кл. F24J 2/42, 1992, бюл. №18), содержащая южный, выполненный из поглощающего солнечную радиацию материала, и северный воздухопроводы, расположенные на соответствующих сторонах здания, тепловой аккумулятор, образующий с полом здания подпольный воздухопровод, сообщенный с южным, а также расположенные под тепловым аккумулятором один над другим теплообменный и грунтовый воздухопроводы, первый из которых сообщен с северным, а второй снабжен грунтовыми теплопроводящими трубами, при этом система снабжена размещенной в тепловом аккумуляторе вихревой трубой, входом сообщенной с подпольным воздухопроводом, «холодным» каналом - с помещением, а «горячим» - через тепловой аккумулятор с грунтовым воздухопроводом, выходы подпольного и грунтового воздухопроводов подсоединены к «холодному» каналу вихревой трубы, а за местом их подсоединения установлен фильтр, при этом южный и северный воздухопроводы сообщены с атмосферой, а теплообменный - с помещением.A known solar thermal cooling system (see USSR author's certificate No. 1733871, class F24J 2/42, 1992, bull. No. 18), comprising a southern, made of absorbing solar radiation material, and northern air ducts located on the respective sides of the building, a heat accumulator, forming an underground air duct connected to the south with the floor of the building, and also heat exchange and ground air ducts located one above the other under the heat accumulator, the first of which is connected to the north, and the second is equipped with ground heat conductors pipes, the system is equipped with a vortex tube located in the heat accumulator, the inlet communicates with the underground air duct, the “cold” channel with the room, and the “hot” one through the heat accumulator with the ground air duct, the outlets of the underground and ground air ducts are connected to the “cold” channel of the vortex tube, and a filter is installed behind the place of their connection, while the southern and northern air ducts are in communication with the atmosphere, and the heat exchange in communication with the room.

Недостатком данной системы являются энергозатраты на работу нагнетательного вентилятора по подаче воздуха в количестве, превышающем нормативно необходимые в условиях эксплуатации при температуре воздуха окружающей среды ниже расчетной и, особенно, при отрицательных температурах атмосферного воздуха из-за отсутствия контроля его температуры, и как следствие возросшей плотности поступающего потока, и, соответственно, потребляемой способности привода вентилятора.The disadvantage of this system is the energy consumption for the operation of the blower fan for supplying air in an amount exceeding the normative required in operating conditions at ambient air temperatures lower than the calculated one and, especially, at negative temperatures of atmospheric air due to the lack of control of its temperature, and as a consequence of the increased density the incoming flow, and, accordingly, the consumed ability of the fan drive.

Технической задачей является оптимизация потребляемой мощности на привод вентилятора при подаче воздуха в южный воздухопровод в зависимости от массовой производительности при работе системы гелиотеплохладоснабжения в изменяющихся погодно-климатических условиях эксплуатации.The technical task is to optimize the power consumption for the fan drive when air is supplied to the southern air duct, depending on the mass flow rate during the operation of the solar heating and cooling system in changing weather and climate conditions.

Технический результат по снижению энергозатрат на подачу воздуха в южный воздухопровод при пониженных температурах окружающей среды достигается тем, что система гелиотеплохладоснабжения содержит южный, выполненный из поглощающего солнечную радиацию материала, и северный воздухопроводы, расположенные на соответствующих сторонах здания, тепловой аккумулятор, образующий с полом здания подпольный воздухопровод, сообщенный с южным, а также расположенные под тепловым аккумулятором один над другим теплообменный и грунтовый воздухопроводы, первый из которых сообщен с северным, а второй снабжен грунтовыми теплопроводящими трубами, при этом система снабжена размещенной в тепловом аккумуляторе вихревой трубой, входом сообщенной с подпольным воздухопроводом, «холодным» каналом - с помещением, а «горячим» - через тепловой аккумулятор с грунтовым воздухопроводом, выходы подпольного и грунтового воздухопроводов подсоединены к «холодному» каналу вихревой трубы, а за местом их подсоединения установлен фильтр, при этом южный и северный воздухопроводы сообщены с атмосферой, а теплообменный - с помещением, при этом система снабжена термодинамическим генератором, выполненным в виде корпуса и комплекта дифференциальных термопар, причем в корпусе расположен проходной канал для горячего теплоносителя и проходной канал для холодного теплоносителя, кроме того, входной патрубок проходного канала для горячего теплоносителя соединен каналом «горячего» потока вихревой трубы, а выходным своим патрубком - с грунтовым воздухопроводом, при этом входной патрубок проходного канала для холодного теплоносителя соединен с каналом «холодного» потока вихревой трубы, выходным своим патрубком - с помещением, южный воздухопровод, сообщенный с вентилятором, который снабжен приводом с регулятором скорости вращения и регулятором температуры с датчиком температуры, расположенным на входе в южный воздухопровод, кроме того регулятор температуры включает блоки сравнения и задания, электронный и магнитный усилители, блок нелинейной обратной связи, а регулятор скорости вращения выполнен в виде блока порошковых электромагнитных муфт.The technical result of reducing energy consumption for supplying air to the southern air duct at low ambient temperatures is achieved by the fact that the solar heating and cooling system contains a southern one made of material absorbing solar radiation and northern air ducts located on the respective sides of the building, a heat accumulator forming an underground with the floor of the building air duct connected with the southern one, as well as heat exchange and ground air ducts located one above the other under the heat accumulator The first of which is connected to the north, and the second is equipped with ground heat-conducting pipes, and the system is equipped with a vortex tube located in the heat accumulator, the inlet communicates with the underground air duct, the “cold” channel - with the room, and the “hot” - through the heat accumulator with with a ground air duct, the exits of the underground and ground air ducts are connected to the “cold” channel of the vortex tube, and a filter is installed behind their connection point, while the southern and northern air ducts are connected to the atmosphere, and t heat transfer - with a room, while the system is equipped with a thermodynamic generator made in the form of a housing and a set of differential thermocouples, and in the housing there is a passage channel for hot heat carrier and a passage channel for cold coolant, in addition, the inlet of the passage channel for hot coolant is connected by the channel hot "vortex tube flow, and its outlet pipe - with a ground air duct, while the inlet pipe of the passage channel for cold coolant is connected to the breakdown of the “cold” vortex tube flow, its outlet with the room, the southern air duct connected to the fan, which is equipped with a drive with a speed controller and a temperature controller with a temperature sensor located at the inlet to the southern air duct, in addition, the temperature controller includes comparison units and tasks, electronic and magnetic amplifiers, a nonlinear feedback unit, and a rotation speed controller made in the form of a block of powder electromagnetic couplings.

На фигуре 1 представлена схема системы гелиотеплохладоснабжения, на фигуре 2 - нагнетательный вентилятор с приводом и регулятором вращения и регулятором температуры с датчиком температуры.The figure 1 presents a diagram of a solar heating system, in figure 2 - a blower fan with a drive and a rotation controller and a temperature controller with a temperature sensor.

Система содержит воздухопроводы: южный 1, подпольный 2, северный 3, теплообменный 4 и грунтовый 5 с грунтовыми теплопроводящими трубами 6, помещение 7, под которым расположен тепловой аккумулятор 8, вихревую трубу 9 с входом 10 для обрабатываемого воздуха, каналом «холодного» потока 11, соединенным с входом 12 фильтра 13 и каналом «горячего» потока 14, соединенным с грунтовым воздухопроводом 5, фильтр 13 своим выходом 15 соединен с внутренним объемом помещения 7, нагнетательный вентилятор 16, установленный в вентиляционной камере 17 и соединенный подпольным воздухопроводом 2 через воздушные заслонки 18 и 19 с входом 10 вихревой трубы 9 и с выходом 12 фильтра 13, вытяжной вентилятор 20, установленный в вентиляционной камере 21 и соединенный теплообменным воздухопроводом с северным воздухопроводом, осуществляющим выброс воздуха из помещения 7 в атмосферу.The system contains air ducts: south 1, underground 2, north 3, heat exchange 4 and soil 5 with ground heat-conducting pipes 6, room 7, under which there is a heat accumulator 8, a vortex tube 9 with an input 10 for the processed air, a cold flow channel 11 connected to the inlet 12 of the filter 13 and the channel of the "hot" stream 14 connected to the ground air duct 5, the filter 13 is connected with the outlet 15 to the internal volume of the room 7, a blower fan 16 installed in the ventilation chamber 17 and connected to the underfloor nym duct 2 through the dampers 18 and 19 to the input 10 of the vortex tube 9 and outlet 12 with a filter 13, exhaust fan 20 installed in the ventilation chamber 21 and the heat exchanger duct is connected with the northern duct carrying out air ejection from the space 7 into the atmosphere.

Южный 1 воздухопровод снабжен нагнетательным вентилятором 16, который снабжен приводом 22 с регулятором скорости вращения 23 в виде блока электромагнитных муфт и регулятором температуры 24 с датчиком температуры 25, расположенным на входе в южный 1 воздухопрвод. Регулятор температуры 24 включает блоки сравнения 26 и задания 27, электронный усилитель 28 с блоком нелинейной обратной связи 29, магнитный усилитель 30.South 1 air duct is equipped with a blower fan 16, which is equipped with a drive 22 with a speed controller 23 in the form of a block of electromagnetic couplings and a temperature regulator 24 with a temperature sensor 25 located at the entrance to the south 1 air duct. The temperature controller 24 includes comparison units 26 and task 27, an electronic amplifier 28 with a non-linear feedback block 29, and a magnetic amplifier 30.

Потребляемые энергозатраты на привод 22 задаются параметрами минимизации общества нагнетательного вентилятора 16 по нормировано подаче воздуха через южный 1 воздухопровод в подпольный 2 воздухопровод в системе гелиотеплохладоснабжения, например при гостированной температуре 20°C (см. например СНиП 2.01.01-92. «Строительная криматология и геофизика. М.: Стройиздат. 1993 г.).The energy consumption for the drive 22 is set by the minimization parameters of the discharge fan 16 according to the normalized air supply through the southern 1 air duct to the underground 2 air duct in the solar heating and cooling system, for example, at a guest temperature of 20 ° C (see, for example, SNiP 2.01.01-92. Construction Criminology and Geophysics. M.: Stroyizdat. 1993).

Поступление наружного атмосферного воздуха с пониженной относительно нормированной и особенно отрицательной температурой и, соответственно, повышенной плотности во вход южного 1 воздухопровода приводит к увеличению его массового количества, направляемый в подпольный 2 воздухопровод.The intake of outside atmospheric air with a lower relatively normalized and especially negative temperature and, correspondingly, increased density at the inlet of the southern 1 air duct leads to an increase in its mass quantity, sent to the underground 2 air duct.

Датчик температуры 25 фиксирует снижение температуры наружного атмосферного воздуха поступающего в качестве всасываемого в нагнетательный вентилятор 16 и сигнал, поступающий в регулятор температуры 24, становится больше, чем сигнал блока задания 27, и на выходе блока сравнения 26 появится сигнал отрицательной полярности, который поступит на вход электронного усилителя 28 одновременно с сигналом блока нелинейной обратной связи 29.The temperature sensor 25 detects a decrease in the temperature of the outside air entering as the intake fan 16 and the signal entering the temperature controller 24 becomes larger than the signal from the reference unit 27, and a negative polarity signal will appear at the output of the comparison unit 26, which will be input electronic amplifier 28 simultaneously with the signal of the nonlinear feedback unit 29.

Сигнал с выхода электронного усилителя 28 поступает на вход магнитного усилителя 30, где усиливается по мощности, выпрямляется и поступает на регулятор скорости вращения 23 в виде блока порошковых электромагнитных муфт.The signal from the output of the electronic amplifier 28 is fed to the input of the magnetic amplifier 30, where it is amplified by power, rectified and fed to the speed controller 23 in the form of a block of powder electromagnetic couplings.

Отрицательная полярность сигнала электронного усилителя 28 вызывает уменьшение тока возбуждения на выходе магнитного усилителя 30. В результате уменьшается момент от привода 22 нагнетательного вентилятора 16, снижая подачу наружного атмосферного воздуха в подпольный 2 воздухопровод до параметров, необходимых для эффективной эксплуатации системы гелиотеплохладоснабжения.The negative polarity of the signal of the electronic amplifier 28 causes a decrease in the excitation current at the output of the magnetic amplifier 30. As a result, the moment from the drive 22 of the blower fan 16 decreases, reducing the supply of ambient air into the underground air duct 2 to the parameters necessary for the efficient operation of the solar heating and cooling system.

При возрастании температуры наружного атмосферного воздуха и поступающего достижение нормированных значений, датчик температуры 25 фиксирует это изменение и сигнал, поступающий в регулятор температуры 24, становится меньше чем сигнал блока задания 27, и на выходе блока сравнения 26 появится сигнал положительной полярности, который поступит на вход электронного усилителя 28 одновременно с сигналом блока нелинейной и обратной связи 29.When the temperature of the outside air increases and the normalized values are reached, the temperature sensor 25 detects this change and the signal supplied to the temperature controller 24 becomes smaller than the signal of the reference unit 27, and a positive polarity signal appears at the output of the comparison unit 26, which will be input electronic amplifier 28 simultaneously with the signal of the nonlinear and feedback unit 29.

Сигнал с выхода электронного усилителя 28 поступает на вход магнитного усилителя 30, где усиливается по мощности, выпрямляется и поступает на регулятор скорости вращения 23 в виде блока порошковых электромагнитных муфт.The signal from the output of the electronic amplifier 28 is fed to the input of the magnetic amplifier 30, where it is amplified by power, rectified and fed to the speed controller 23 in the form of a block of powder electromagnetic couplings.

Положительная полярность сигнала электронного усилителя 28 вызывает увеличение тока возбуждения на выходе магнитного усилителя 30. В результате увеличивается момент от привода 22 нагнетательного вентилятора 16, повышая подачу наружного атмосферного воздуха в подпольный 2 воздухопровод до параметров, необходимых для эффективной эксплуатации системы гелиотеплохладоснабжения.The positive polarity of the signal of the electronic amplifier 28 causes an increase in the excitation current at the output of the magnetic amplifier 30. As a result, the moment increases from the drive 22 of the blower fan 16, increasing the supply of ambient air to the underground air duct 2 to the parameters necessary for the efficient operation of the solar heating and cooling system.

В теплое время года при температурах атмосферного воздуха выше значений температуры, предусмотренных параметрами микроклимата внутри помещения 7, например, 25°C (воздушная заслонка 19 закрыта) атмосферный воздух по южному воздухопроводу 1 нагнетается в подпольный воздухопровод 2 вентилятором 16, установленным в вентиляционной 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 входящего в вихревую трубу атмосферного воздуха) и «горячий» (температура несколько выше входящего в вихревую трубу атмосферного воздуха) потоки воздуха. Холодный поток разделенного в вихревой трубе 9 атмосферного воздуха с заданной по условиям микроклимата внутри здания 7 температурой, например, 18°C по холодному каналу 11 вихревой трубы 9 поступает на вход 12 и в фильтр 13, где очищается от твердых частиц загрязнений, а также от жидких частиц сконденсировавшейся в процессе охлаждения парообразной влаги атмосферного воздуха, а, как известно, чем выше температура атмосферного воздуха, тем больше в нем влаги, при этом отделенные загрязнения в фильтре 13 удаляются из него через установку удаления загрязнений, например конденсатоотводчик поплавкового типа. «Горячий» поток атмосферного воздуха по горячему каналу 14 вихревой трубы 9 направляется в грунтовый воздухопровод 5, где охлаждается, отдавая тепло грунту, а сконденсировавшаяся в процессе охлаждения воздуха влага удаляется через теплопроводящие трубы 6 и дренируется в грунте. Охлажденный в грунтовом воздухопроводе 5 воздух поступает к входу 12 фильтра 13, где окончательно очищается от капельнообразных загрязнений и твердых частиц загрязнений, т.е. доводится до параметров, определяемых заданным микроклиматом в помещении 7. Из фильтра 13 обработанный воздух с заданными параметрами по температуре, влажности и степени очистки от твердых частиц поступает внутрь помещения 7.In the warm season, at atmospheric temperatures above the temperature specified by the indoor climate 7, for example, 25 ° C (air damper 19 is closed), atmospheric air is pumped into the underfloor duct 2 into the underfloor duct 2 by a fan 16 installed in the ventilation chamber 17. From the underfloor air duct 2 through the open air damper 18, atmospheric air under excessive pressure enters the inlet 10 of the vortex tube 9, in which there is separation into “cold” (temperature slightly lower than the ambient air entering the vortex tube) and “hot” (the temperature is slightly higher than the ambient air entering the vortex tube) air flows. The cold stream of atmospheric air separated in the vortex tube 9 with a temperature set according to the microclimate inside the building 7, for example, 18 ° C, flows through the cold channel 11 of the vortex tube 9 to the inlet 12 and to the filter 13, where it is cleaned of solid particles of impurities, as well as liquid particles of vaporized atmospheric air condensed during cooling, and, as you know, the higher the temperature of the atmospheric air, the more moisture therein, while the separated impurities in the filter 13 are removed from it through a removal unit contaminations, e.g. float type trap. A "hot" stream of atmospheric air through the hot channel 14 of the vortex tube 9 is sent to the ground air duct 5, where it is cooled, giving off heat to the soil, and the moisture condensed during cooling of the air is removed through heat-conducting pipes 6 and drained in the soil. The air cooled in the soil air duct 5 enters the inlet 12 of the filter 13, where it is finally cleaned of droplet-like contaminants and particulate contaminants, i.e. adjusted to the parameters determined by the specified microclimate in the room 7. From the filter 13, the treated air with the given parameters in terms of temperature, humidity and the degree of purification from solid particles enters the room 7.

Воздух из помещения 7 вентилятором 20, установленным в вентиляционной камере 21, направляется в теплообменный воздухопровод 4, где отдает тепло аккумулятору 8, и по северному воздухопроводу 3 выбрасывается в атмосферу.The air from the room 7 with the fan 20 installed in the ventilation chamber 21 is directed to the heat exchange air duct 4, where it transfers heat to the accumulator 8, and is discharged into the atmosphere through the northern air duct 3.

Размещение вихревой трубы 9 в тепловом аккумуляторе 8 обеспечивает дополнительное накопление тепла, выделяемого через корпус вихревой трубы 9, в процессе расслоения обрабатываемого атмосферного воздуха на «холодный» и «горячий» потоки.The placement of the vortex tube 9 in the heat accumulator 8 provides additional accumulation of heat released through the casing of the vortex tube 9, in the process of separation of the processed atmospheric air into "cold" and "hot" flows.

В результате тепловой аккумулятор 8 накапливает тепловую энергию, поступающую как от теплообменного воздухопровода 4, так и от корпуса вихревой трубы 9.As a result, the heat accumulator 8 accumulates thermal energy from both the heat exchange air duct 4 and the vortex tube body 9.

При снижении температуры нагнетаемого вентилятором 16 атмосферного воздуха ниже гостированной для заданных условий микроклимата здания 7, например в ночное время температура около 15°C, открывается воздушная заслонка 19 (воздушная заслонка 18 закрыта). Атмосферный воздух по южному воздухопроводу 1 вентилятором 16 через открытую воздушную заслонку 19 подается в фильтр 13, где очищается до заданных условиями микроклимата в помещении 7 параметров. Тепловой аккумулятор 8 отдает тепло всасываемому атмосферному воздуху в подпольном воздухопроводе 2, нагревая его до необходимой температуры. Если тепловой энергии, отдаваемой тепловым аккумулятором 8 атмосферному воздуху, движущемуся по подпольному воздухопроводу 2, недостаточно, то осуществляется подогрев отопительной системой (не указано), затраты которой будут снижены, так как значительная часть тепла поступает от теплового аккумулятора 8 и грунта.When the temperature of the atmospheric air pumped by the fan 16 decreases below the guest climate for the given microclimate of building 7, for example, at night temperature of about 15 ° C, the air damper 19 opens (air damper 18 is closed). Atmospheric air through the southern air duct 1 by the fan 16 through the open air damper 19 is supplied to the filter 13, where it is cleaned to the specified 7 microclimate conditions in the room. The heat accumulator 8 gives off heat to the aspirated air in the underground air duct 2, heating it to the required temperature. If the thermal energy given by the heat accumulator 8 to the atmospheric air moving through the underground air duct 2 is insufficient, then heating is carried out by the heating system (not indicated), the costs of which will be reduced, since a significant part of the heat comes from the heat accumulator 8 and soil.

Размещение фильтра 13 после вихревой трубы 9 в тепловом аккумуляторе 8 обеспечивает снижение энергоемкости очистки нагнетаемого вентилятором 16 через южный 1 воздухопровод атмосферного воздуха вовнутрь помещения 7 за счет частичной очистки в процессе расслоения обрабатываемого воздуха (часть твердых загрязнений перемещается в горячий поток и дренируется в грунт по теплообменным трубам 6). А также полученное тепло от аккумулятора 8 при низких температурах атмосферного воздуха устраняет возможность обмерзания фильтрующих элементов, приводящего к возрастанию гидравлического сопротивления при температурах атмосферного воздуха, имеющих значение существенно более низкое, чем предусмотрено параметрами микроклимата внутри помещения 7, вихревая труба 9 воздушной заслонкой 18 отключается от подпольного воздухопровода 2. Всасывающий атмосферный воздух нагревается как в южном воздухопроводе 1 за счет использования тепла солнечной радиации (южный воздухопровод выполнен из поглощающего солнечную радиацию материала), так и от теплового аккумулятора 8 в подпольном воздухопроводе 2. В случае недостатка данного тепла для получения заданной температуры воздуха, нагнетаемого вовнутрь помещения 7, применяется отопительная система (не показана) незначительной мощности.Placing the filter 13 after the vortex tube 9 in the heat accumulator 8 reduces the energy consumption of cleaning the blower blowed by the fan 16 through the southern 1 air duct into the room 7 due to partial cleaning in the process of separation of the treated air (part of the solid contaminants moves into the hot stream and is drained into the soil by heat exchange pipes 6). And also, the heat received from the battery 8 at low ambient temperatures eliminates the possibility of freezing of the filter elements, which leads to an increase in hydraulic resistance at atmospheric temperatures, which have a value significantly lower than that provided by the microclimate parameters indoors 7, the vortex tube 9 by the air damper 18 is disconnected from underground air duct 2. The suction atmospheric air is heated as in the southern air duct 1 due to the use of solar heat radiation (the southern air duct is made of material that absorbs solar radiation), as well as from the heat accumulator 8 in the underground air duct 2. In the event of a lack of this heat, a small power system (not shown) is used to obtain the set temperature of the air pumped inside the room 7.

Оригинальность предлагаемого технического решения заключается в том, что автоматизированный контроль и последующее автоматизированное регулирование массовой подачи нагнетательным вентилятором воздуха в подпольный воздухопровод при выполнении регулятора скорости вращения его привода в виде блока порошковых энергомагнитных муфт, соединенного с регулятором температуры, состоящим из блоков задания и сравнения, электронного и магнитного усилителей, а также блока нелинейной обратной связи и датчика температуры поступающего через южный воздухопровод всасываемого атмосферного воздуха обеспечивает снижение энергозатрат на транспортировку воздуха в подпольный воздухопровод, особенно при отрицательных температурах окружающей среды.The originality of the proposed technical solution lies in the fact that the automated control and subsequent automated control of the mass supply of air by a blower into an underground air duct while performing a drive speed controller in the form of a block of powdered energy-magnetic couplings connected to a temperature controller consisting of reference and comparison units, electronic and magnetic amplifiers, as well as a non-linear feedback block and a temperature sensor coming through the south th air duct intake air reduces energy consumption for air transport in underground air conduit, particularly at low ambient temperatures.

Claims (1)

Система гелиотеплохладоснабжения, содержащая южный, выполненный из поглощающего солнечную радиацию материала, и северный воздухопроводы, расположенные на соответствующих сторонах здания, тепловой аккумулятор, образующий с полом здания подпольный воздухопровод, сообщенный с южным, а также расположенные под тепловым аккумулятором один над другим теплообменный и грунтовый воздухопроводы, первый из которых сообщен с северным, а второй снабжен грунтовыми теплопроводящими трубами, при этом система снабжена размещенной в тепловом аккумуляторе вихревой трубой, входом сообщенной с подпольным воздухопроводом, "холодным" каналом - с помещением, а "горячим" - через тепловой аккумулятор с грунтовым воздухопроводом, выходы подпольного и грунтового воздухопроводов подсоединены к "холодному" каналу вихревой трубы, а за местом их подсоединения установлен фильтр, при этом южный и северный воздухопроводы сообщены с атмосферой, а теплообменный - с помещением, отличающаяся тем, что снабжена термодинамическим генератором, выполненным в виде корпуса и комплекта дифференциальных термопар, причем в корпусе расположен проходной канал для горячего теплоносителя и проходной канал для холодного теплоносителя, кроме того, входной патрубок проходного канала для горячего теплоносителя соединен каналом "горячего" потока вихревой трубы, а выходным своим патрубком - с грунтовым воздухопроводом, при этом входной патрубок проходного канала для холодного теплоносителя соединен с каналом "холодного" потока вихревой трубы, выходным своим патрубком - с помещением, южный воздухопровод сообщен с вентилятором, который снабжен приводом с регулятором скорости вращения и регулятором температуры с датчиком температуры, расположенным на входе в южный воздухопровод, кроме того, регулятор температуры включает блоки сравнения и задания, электронный и магнитный усилители, блок нелинейной обратной связи, а регулятор скорости вращения выполнен в виде блока порошковых электромагнитных муфт.

A solar heating and cooling system containing a southern one made of material absorbing solar radiation and a northern air duct located on the respective sides of the building, a heat accumulator forming an underground air duct connected to the southern one with the floor of the building, and also heat exchange and ground air ducts located one above the other under the heat accumulator , the first of which is connected with the north, and the second is equipped with soil heat-conducting pipes, while the system is equipped with a heat accumulator a vortex tube connected with an underground air duct, a “cold” channel with a room, and a “hot” one through a heat accumulator with an air duct, the outputs of the underground and ground air ducts are connected to the “cold” vortex tube, and installed behind the connection point a filter, while the southern and northern air ducts are in communication with the atmosphere, and the heat exchange one with the room, characterized in that it is equipped with a thermodynamic generator made in the form of a housing and a set of differential thermo r, and in the case there is a passage channel for hot coolant and a passage channel for cold coolant, in addition, the inlet pipe of the feed channel for hot coolant is connected by a channel of the "hot" vortex tube flow, and its outlet pipe is connected to a ground air duct, while the inlet pipe the passage channel for cold coolant is connected to the channel of the "cold" vortex tube flow, its outlet pipe is connected to the room, the southern air duct is connected to a fan, which is equipped with a drive with a speed controller and a temperature controller with a temperature sensor located at the entrance to the southern air duct, in addition, the temperature controller includes comparison and reference units, electronic and magnetic amplifiers, a nonlinear feedback unit, and the speed controller is made in the form of a block of powder electromagnetic couplings.

Images