RU184649U1 - Установка для охлаждения воздуха - Google Patents
Установка для охлаждения воздуха Download PDFInfo
- Publication number
- RU184649U1 RU184649U1 RU2018111051U RU2018111051U RU184649U1 RU 184649 U1 RU184649 U1 RU 184649U1 RU 2018111051 U RU2018111051 U RU 2018111051U RU 2018111051 U RU2018111051 U RU 2018111051U RU 184649 U1 RU184649 U1 RU 184649U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- heat exchanger
- air
- cooling
- room
- Prior art date
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 31
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 76
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000008399 tap water Substances 0.000 claims abstract description 4
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000004941 influx Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000009428 plumbing Methods 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
- F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
- F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Air Humidification (AREA)
Abstract
Установка для охлаждения воздуха, включающая корпус с каналами для подачи и выпуска потоков воздуха и штуцером для подачи воды, в котором в правой части сверху встроен блок питания, под которым расположен отсек для увлажнения и охлаждения потока воздуха, поступающего из помещения, с емкостью для воды с расположенным в ней ультразвуковым пьезоэлементом с возможностью преобразования в мелкодисперсный пар 0, 5 кг воды в час, а в левой части корпуса расположен пластинчатый теплообменник, выполненный из пятидесяти пластин, соединенных друг с другом с образованием секций, расположенных по отношению друг к другу поочередно таким образом, что одна часть секций теплообменника пропускает увлажненный холодный поток воздуха, поступающий в теплообменник из отсека для увлажнения, охлаждающий пластины теплообменника, а другая часть секций теплообменника пропускает теплый внешний воздух, который поступает в теплообменник через канал для подачи внешнего воздуха и после охлаждения подается в помещение, при этом приток воздуха из помещения в отсек для увлажнения и охлаждения и приток внешнего воздуха осуществляют при помощи канальных вентиляторов, расположенных в каналах для подачи потоков воздуха, а регулирование уровня воды в емкости для воды осуществляют с использованием блока регулировки уровня воды, содержащего поплавок, штангу, с помощью которой выполняется включение/отключение подачи воды и рычага, соединяющего поплавок и штангу, и при понижении уровня воды в емкости для воды происходит опускание поплавка, тянущего рычаг вниз, который передает усилие на штангу, регулирующую подачу воды, и емкость для воды, соединенная с источником воды, начинает заполняться водой, а при заполнении водой емкости до максимального уровня, штанга перекрывает подачу водопроводной воды.
Description
Полезная модель относится к технике охлаждения воздуха и вентиляции и может быть применена для создания комфортных условий микроклимата в бытовых помещениях.
Заявленное устройство представляет собой установку, предназначенную для охлаждения воздуха.
Ближайшим аналогом заявленного устройства является рециркуляционный агрегат для охлаждения замкнутых пространств, информация о котором опубликована в электронном виде (https://planetaklimata.com.ua/instr/Hoval/Hoval_AdiaVent_Project_Manual_Rus.pdf). Агрегат забирает воздух из помещения и производит охлаждение воздуха с использованием пластинчатого теплообменника.
Наружный воздух используется для охлаждения воздуха в помещении. Наружный воздух поступает в агрегат через фильтр и предварительно охлаждается в первом пластинчатом теплообменнике. Затем наружный воздух подается на второй пластинчатый теплообменник. Поверх первого теплообменника из распылительных насадок разбрызгивается вода и охлаждает наружный воздух. После охлаждения воздуха из помещения наружный воздух выбрасывается обратно в атмосферу.
К недостаткам такой конструкции можно отнести значительную громоздкость установки, в связи с наличием двух теплообменников, фильтров приточного и обрабатываемого воздуха с устройствами перепада давления, а также дополнительных узлов, обеспечивающих циркуляцию воды для подачи ее в распылительные насадки, такими узлами являются водяной насос с водяным фильтром и инспекционная панель водяного фильтра. С учетом наличия большого количества дополнительных узлов недостатком такого устройства для охлаждения воздуха является его энергозатратность. Также существенным недостатком такого устройства является значительным расход воды в таком агрегате.
Задачей, решаемой заявленного устройства, является создание установки для охлаждения воздуха, компактного размера с наличием только необходимых деталей для создания комфортной температуры в помещении в летний период, с уменьшенным энергопотреблением.
Техническим результатом заявленной полезной модели является создание установки с пониженным энергопотреблением и пониженным расходом воды для снижения температуры и создания комфортных условий в помещении в летний период.
Достижение технического результата обеспечивается тем, что заявленная установка включает только один теплообменник, а вода для охлаждения наружного воздуха подается в виде тумана или пара, который получают при помощи ультразвука.
Сущность заявленного устройства.
В общем виде заявленное устройство представляет собой установку для охлаждения воздуха, включающую корпус с каналами для подачи и выпуска потоков воздуха и штуцером для подачи воды, в котором в правой части сверху встроен блок питания, под которым расположен отсек для увлажнения и охлаждения потока воздуха, поступающего из помещения, с емкостью для воды с расположенным в ней ультразвуковым пьезоэлементом с возможностью преобразования в мелкодисперсный пар 0, 5 кг воды в час, а в левой части корпуса расположен пластинчатый теплообменник, выполненный из пятидесяти пластин, соединенных друг с другом с образованием секций, расположенных по отношению друг к другу поочередно таким образом, что одна часть секций теплообменника пропускает увлажненный холодный поток воздуха, поступающий в теплообменник из отсека для увлажнения, охлаждающий пластины теплообменника, а другая часть секций теплообменника пропускает теплый внешний воздух, который поступает в теплообменник через канал для подачи внешнего воздуха и после охлаждения подается в помещение, при этом приток воздуха из помещения в отсек для увлажнения и охлаждения и приток внешнего воздуха осуществляют при помощи канальных вентиляторов, расположенных в каналах для подачи потоков воздуха, а регулирование уровня воды в емкости для воды осуществляют с использованием блока регулировки уровня воды, содержащего поплавок, штангу, с помощью которой выполняется включение/отключение подачи воды и рычага, соединяющего поплавок и штангу, и при понижении уровня воды в емкости для воды происходит опускание поплавка, тянущего рычаг вниз, который передает усилие на штангу, регулирующую подачу воды, и емкость для воды, соединенная с источником воды, начинает заполняться водой, а при заполнении водой емкости до максимального уровня, штанга перекрывает подачу водопроводной воды.
Заявленная установка для охлаждения воздуха проиллюстрирована на фигуре 1 и включает следующие узлы, расположенные внутри корпуса:
1. Пластинчатый теплообменник.
2. Отсек для увлажнения воздуха, поступающего из помещения, с емкостью с водой.
3. Ультразвуковой пьезоэлемент для создания тумана или пара воды.
4. Канальный вентилятор.
5. Блок питания.
6. Штуцер для подачи воды в отсек для увлажнения воздуха, с подсоединенным к нему шлангом для подачи воды.
7. Блок регулировки уровня воды в емкости с водой.
8. Канал для выброса отработанного влажного воздуха из помещения.
9. Канал для впуска охлажденного внешнего воздуха в помещение.
10. Канал для подачи воздуха, имеющегося в помещении, в отсек для увлажнения.
11. Канал для подачи внешнего воздуха в устройство для охлаждения воздуха с расположенным в нем фильтром для очистки внешнего воздуха от пыли и загрязнений.
12. Корпус с отверстиями для входа и выхода воздуха.
Установка работает следующим образом:
При пуске блока питания начинают работать вентиляторы в каналах для подачи воздуха и ультразвуковой пьезоэлемент. При помощи канального вентилятора (4) через канал (10) воздух из помещения подается отсек для увлажнения (2) с емкостью с водой, в которой установлен ультразвуковой пьезоэлемент для образования тумана (3). В отсеке для увлажнения охлажденный воздух из помещения смешивается с водяным туманом и движется в пластинчатый теплообменник (1). В теплообменнике происходит теплообмен между потоком внешнего воздуха и потоком увлажненного и охлажденного воздуха из помещения. Воздух из помещения, увлажненный и охлажденный, проходя через пластины теплообменника постепенно нагревается. При нагреве воздуха из помещения его относительная влажность падает, что позволяет постепенно испаряться значительному количеству воды из увлажненного облака воздуха, которая затем через канал для выброса вместе отработанным потоком воздуха из помещения выбрасывается наружу.
Одновременно, через канал (11), снабженный фильтром для очистки внешнего воздуха от пыли и загрязнений, с помощью канального вентилятора (4) в отсек теплообмена между потоками воздуха, с расположенным в нем теплообменником (1), подается внешний теплый воздух. Двигаясь между пластинами теплообменника, внешний теплый воздух охлаждается и через канал (9) поступает в помещение.
Блок регулировки уровня воды в емкости с водой работает следующим образом.
Поступлением воды в емкость, расположенной в отсеке для увлажнения воздуха, управляет специальный поплавковый клапан. Он состоит из следующих элементов:
- поплавка, свободно передвигающегося по поверхности воды;
- штанги, с помощью которой выполняется включение/отключение подачи воды из водопроводной системы;
- рычага, который соединяет эти два элемента.
Работает это так: когда уровень воды в емкости понижается, поплавок опускается вниз, рычаг передает усилие на штангу, открывается подача воды, и емкость начинает заполняться водой. Когда поплавок поднимается вместе с водой до максимального уровня, штанга перекрывает подачу водопроводной воды и поступление воды в емкость прекращается.
Принцип теплообмена в пластинчатом теплообменнике, имеющемся в заявленном устройстве, следующий.
Воздушные потоки разделены пластинами, через которые происходит теплообмен. Принцип теплообмена происходит без физического смешивания встречных потоков воздуха. Холод удаляемого из помещения увлажненного воздуха передается теплому приточному воздуху посредством пластин теплообменника. Движение воздушных потоков в теплообменнике перекрестное. В секциях теплообменника нет подвижных частей, что продлевает его эксплуатации и делает относительно дешевым.
В пластинчатом теплообменнике полностью исключен подмес удаляемого воздуха в поток приточного.
Пластинчатый теплообменник в заявленном устройстве выполнен из алюминия и габаритные размеры его 0,50×0,50 м, при толщине пластин 0,0001 м и расстоянием между ними 0,01 м, с использованием 50 пластин. Выбор толщины пластин и расстояния между пластинами обусловлен тем, что именно такая толщина пластин и расстояние между пластинами исключает появление конденсата на пластинах теплообменника.
Каждая из пластин присоединена парно к соседней пластине, а к этой секции из пластин крепиться другая пара пластин соединенных таким же образом, только одна пара пластин по отношению к другой соседней паре пластин повернута на 90 градусов.
Таким образом, половина секций из пластин пропускает внешний воздух снизу вверх, а поступления потока воздуха слева направо закрыто. Другая половина секций пропускают увлажненный воздух из помещения слева направо, а сверху и снизу они закрыты.
Корпус теплообменника в устройстве расположен таким образом, что обтекание воздухом теплообменника сбоку не возможно.
В теплообменнике происходит теплообмен между герметично разделенными потоками теплого внешнего воздуха и увлажненного и охлажденного воздуха из помещения.
Вытяжной, удаляемый из помещения, воздух протекает через секции теплообменника, пропускающие поток воздуха слева направо, охлаждая их.
Приточный воздух протекает секции теплообменника, пропускающие поток воздуха сверху вниз, и охлажденные пластины теплообменника поглощают теплоту нагретого внешнего воздуха, охлаждая его.
Общая площадь поверхности теплообмена в заявленном теплообменнике составляет 12.5 м2.
Ультразвуковое увлажнение является адиабатическим и при этом потребляет значительно меньше электроэнергии по сравнению с паровым увлажнителями. При этом ультразвуковое увлажнение является более эффективным по сравнению с простым орошением потока воздуха водой, как это осуществляется в ближайшем аналоге, и расход вода с учетом такой эффективности значительно меньше, чем расход воды в ближайшем аналоге.
Ультразвуковой пьезоэлемент, расположенный в емкости с водой, имеет электрическую мощность 20 Вт и способен преобразовывать воду в туман со скоростью 0.5 кг в час.
Каждый из двух канальных вентиляторов (4) имеет мощность по 14 Вт и имеет производительность по 100 куб. метра воздуха в час. Суммарная электрическая мощность устройства составляет 48 Вт.
Удельная теплота парообразования воды: 2256 кДж/кг.
При испарении 0.5 кг воды в час поглотиться 1128 кДж тепловой энергии или в киловатт-часах: 0.313 кВт*час. Таким образом, максимальная мощность охлаждения составит 313 Вт. Это в 6.5 раз больше, чем затрачиваемая энергия. Максимальную мощность охлаждения нужно уменьшить с учетом КПД теплообменника, который будет зависеть от разности температур.
В проведенном эксперименте при небольшой разнице температур КПД теплообменника составил 67%. В условиях летней жары такой КПД будет доходить до 80-85%. Это дает коэффициент производства холода по сравнению с затрачиваемой энергией в диапазоне от 4.4 до 5.5.
Современные сплит-системы имеют такой коэффициент на уровне 3.
Следовательно, применение описываемого устройства приведет к экономии электроэнергии вплоть до 50%. Такая система является менее энергозатратной по сравнению со всеми известными системами охлаждения.
Кроме того, она значительно дешевле и не сушит воздух, а также производит намного меньше шума, чем известные аналоги такого типа.
Claims (1)
- Установка для охлаждения воздуха, включающая корпус с каналами для подачи и выпуска потоков воздуха и штуцером для подачи воды, в котором в правой части сверху встроен блок питания, под которым расположен отсек для увлажнения и охлаждения потока воздуха, поступающего из помещения, с емкостью для воды с расположенным в ней ультразвуковым пьезоэлементом с возможностью преобразования в мелкодисперсный пар 0, 5 кг воды в час, а в левой части корпуса расположен пластинчатый теплообменник, выполненный из пятидесяти пластин, соединенных друг с другом с образованием секций, расположенных по отношению друг к другу поочередно таким образом, что одна часть секций теплообменника пропускает увлажненный холодный поток воздуха, поступающий в теплообменник из отсека для увлажнения, охлаждающий пластины теплообменника, а другая часть секций теплообменника пропускает теплый внешний воздух, который поступает в теплообменник через канал для подачи внешнего воздуха и после охлаждения подается в помещение, при этом приток воздуха из помещения в отсек для увлажнения и охлаждения и приток внешнего воздуха осуществляют при помощи канальных вентиляторов, расположенных в каналах для подачи потоков воздуха, а регулирование уровня воды в емкости для воды осуществляют с использованием блока регулировки уровня воды, содержащего поплавок, штангу, с помощью которой выполняется включение/отключение подачи воды и рычага, соединяющего поплавок и штангу, и при понижении уровня воды в емкости для воды происходит опускание поплавка, тянущего рычаг вниз, который передает усилие на штангу, регулирующую подачу воды, и емкость для воды, соединенная с источником воды, начинает заполняться водой, а при заполнении водой емкости до максимального уровня, штанга перекрывает подачу водопроводной воды.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018111051U RU184649U1 (ru) | 2018-03-28 | 2018-03-28 | Установка для охлаждения воздуха |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018111051U RU184649U1 (ru) | 2018-03-28 | 2018-03-28 | Установка для охлаждения воздуха |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU184649U1 true RU184649U1 (ru) | 2018-11-02 |
Family
ID=64103785
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018111051U RU184649U1 (ru) | 2018-03-28 | 2018-03-28 | Установка для охлаждения воздуха |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU184649U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2755071C1 (ru) * | 2020-12-21 | 2021-09-13 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Добыча Надым" | Устройство воздушного охлаждения теплоносителя |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU595596A1 (ru) * | 1975-06-04 | 1978-02-28 | Литовский Научно-Исследовательский Институт Текстильной Промышленности | Устройство дл тепловлажностной обработки воздуха |
JPS5579949A (en) * | 1978-12-13 | 1980-06-16 | Sanyo Electric Co Ltd | Total heat exchanger with supersonic humidifier |
SU1772533A1 (en) * | 1991-01-08 | 1992-10-30 | Inst Tekhn Teplofiziki An Ussr | Device for heat-moisture treatment of air |
CN101105318A (zh) * | 2007-08-15 | 2008-01-16 | 西安工程大学 | 流体动力式超声波空调喷水室 |
CN201438016U (zh) * | 2009-05-04 | 2010-04-14 | 无锡职业技术学院 | 一种湿膜恒温恒湿机 |
CN204786765U (zh) * | 2015-05-27 | 2015-11-18 | 重庆中节能三峰能源有限公司 | 用于工业控制室的新风*** |
-
2018
- 2018-03-28 RU RU2018111051U patent/RU184649U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU595596A1 (ru) * | 1975-06-04 | 1978-02-28 | Литовский Научно-Исследовательский Институт Текстильной Промышленности | Устройство дл тепловлажностной обработки воздуха |
JPS5579949A (en) * | 1978-12-13 | 1980-06-16 | Sanyo Electric Co Ltd | Total heat exchanger with supersonic humidifier |
SU1772533A1 (en) * | 1991-01-08 | 1992-10-30 | Inst Tekhn Teplofiziki An Ussr | Device for heat-moisture treatment of air |
CN101105318A (zh) * | 2007-08-15 | 2008-01-16 | 西安工程大学 | 流体动力式超声波空调喷水室 |
CN201438016U (zh) * | 2009-05-04 | 2010-04-14 | 无锡职业技术学院 | 一种湿膜恒温恒湿机 |
CN204786765U (zh) * | 2015-05-27 | 2015-11-18 | 重庆中节能三峰能源有限公司 | 用于工业控制室的新风*** |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2755071C1 (ru) * | 2020-12-21 | 2021-09-13 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Добыча Надым" | Устройство воздушного охлаждения теплоносителя |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10823436B2 (en) | Air conditioning method using a staged process using a liquid desiccant | |
US4660390A (en) | Air conditioner with three stages of indirect regeneration | |
CN105485800A (zh) | 数据中心用自然冷却-机械制冷一体化空调*** | |
CN102425822A (zh) | 新风空调 | |
CN103542467A (zh) | 空调冷凝水利用装置 | |
CN102353112B (zh) | 填料式再循环紧凑型蒸发冷却空调机组 | |
CN103712477A (zh) | 热泵供热除雾节水型冷却塔 | |
WO2018000773A1 (zh) | 空冷散热器开闭可切换空冷凉水复合式冷却塔及运行方式 | |
CN103759357B (zh) | 电厂用蒸发冷却与机械制冷联合的冷风/冷水机组 | |
CN206320872U (zh) | 空气处理*** | |
RU184649U1 (ru) | Установка для охлаждения воздуха | |
CN104930619A (zh) | 蒸发冷却-吸收式热泵相结合的发电厂用空调*** | |
WO2018000774A1 (zh) | 空冷散热器开闭可切换空冷凉水式机力冷却塔及运行方式 | |
CN107466184A (zh) | 数据中心用蒸发冷却与工位‑环境送风结合的空调*** | |
CN104791933B (zh) | 基于光伏驱动的防结冰式蒸发冷却空调*** | |
CN110260567A (zh) | 一种喷淋式冷凝器、蒸发冷制冷机、蒸发冷空调机及其应用方法 | |
CN109764435A (zh) | 一种带冷回收的蒸发冷却冷水机组冷却*** | |
CN108901176A (zh) | 一种数据中心机房用蒸发冷却-冷凝模块化空调机组 | |
CN100453915C (zh) | 双级水蒸发冷却房间空调器 | |
CN207350638U (zh) | 干燥地区用立管间接-抽拉式填料蒸发冷却空气处理机组 | |
CN104121649B (zh) | 气水双程接触的热回收型蒸发冷却冷水机组 | |
CN106594914A (zh) | 空气处理*** | |
CN207035384U (zh) | 基于露点间接蒸发冷却技术的空调机组 | |
CN105202941B (zh) | 闭式绝热蒸发冷却器 | |
CN101782255A (zh) | 一种可调温冷风机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200329 |