RU2625429C2 - Кондиционер с гибридной системой осушительного и испарительного охлаждения - Google Patents

Кондиционер с гибридной системой осушительного и испарительного охлаждения Download PDF

Info

Publication number
RU2625429C2
RU2625429C2 RU2015153611A RU2015153611A RU2625429C2 RU 2625429 C2 RU2625429 C2 RU 2625429C2 RU 2015153611 A RU2015153611 A RU 2015153611A RU 2015153611 A RU2015153611 A RU 2015153611A RU 2625429 C2 RU2625429 C2 RU 2625429C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
air
air conditioner
heat exchanger
exhaust
supply
Prior art date
Application number
RU2015153611A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015153611A (ru
Inventor
Владимир Евгеньевич Воскресенский
Александр Михайлович Гримитлин
Дмитрий Анатольевич Захаров
Original Assignee
Владимир Евгеньевич Воскресенский
Гримитлин Александр Моисеевич
Дмитрий Анатольевич Захаров
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Евгеньевич Воскресенский, Гримитлин Александр Моисеевич, Дмитрий Анатольевич Захаров filed Critical Владимир Евгеньевич Воскресенский
Priority to RU2015153611A priority Critical patent/RU2625429C2/ru
Publication of RU2015153611A publication Critical patent/RU2015153611A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2625429C2 publication Critical patent/RU2625429C2/ru

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater

Landscapes

  • Central Air Conditioning (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области кондиционеров, применяемых для обслуживания производственных помещений. Кондиционер с гибридной системой осушительного и испарительного охлаждения содержит приточную и вытяжную камеры, разделенные между собой горизонтальной промежуточной перегородкой с основным и дополнительным окнами, систему осушительного и испарительного охлаждения, блока воздухонагревателя вытяжного воздуха и двух адиабатических увлажнителей вытяжного и приточного воздуха. Приточная и вытяжная камеры содержат входной и выходной патрубки, воздухоочистители и вентиляторные блоки. Система осушительного и испарительного охлаждения выполнена гибридной с размещением в основном окне перегородки рекуператора-теплообменника, который выполнен в виде пластинчатого трехкаскадного противопоточного рекуператора V-образного исполнения и содержащего два вертикально установленных в ряд пластинчатых противопоточных теплообменника и герметично присоединенный к ним снизу через промежуточные патрубки замыкающий диагонально установленный пластинчатый перекрестноточный теплообменник. Кроме этого основное окно в перегородке кондиционера выполнено с опущенными вниз двумя вертикальными поперечными стенками, торцы которых герметично присоединены к боковым стенкам кондиционера, и разделено вертикальной поперечной перегородкой, которая выполнена по всей ширине кондиционера, а на горизонтальном звене, соединяющем два вертикально установленных в ряд пластинчатых противопоточных теплообменника, установлена вертикальная поперечная перегородка с соединительным пазом в ее верхней части. Напольная панель кондиционера снабжена монтажным окном с фланцами, причем подвесной корпус пластинчатого трехкаскадного рекуператора герметично присоединен своими фланцами к фланцам монтажного окна в напольной панели кондиционера с дополнительным встраиванием двух опущенных вниз вертикальных поперечных стенок основного окна горизонтальной промежуточной перегородки кондиционера в соединительные пазы вертикальных звеньев вертикально установленных пластинчатых противопоточных теплообменников пластинчатого трехкаскадного рекуператора и встраиванием нижнего торца вертикальной поперечной перегородки кондиционера в соединительный паз вертикальной поперечной перегородки корпуса пластинчатого трехкаскадного рекуператора с образованием трех герметичных соединений «в замок» и выходных воздушных каналов из пластинчатого трехкаскадного противопоточного рекуператора в вытяжную и приточную камеры. Техническим результатом является повышение энергетической эффективности системы осушительного и испарительного охлаждения кондиционера в холодный и теплый периоды года. 7 ил., 3 табл.

Description

Заявляемое решение относится к области кондиционеров, применяемых для обслуживания производственных помещений с высокой относительной влажностью воздуха, а также производственных помещений с низкой относительной влажностью в случае смешения кондиционированного воздуха, имеющего высокую относительную влажность, с более сухим очищенным в рукавном фильтре рециркулируемым воздухом, расположенных в климатических районах, как с низкими отрицательными температурами наружного воздуха до (-30°C) в холодный период года, так и с температурами наружного воздуха в теплый период года до (+35°C), а также для обслуживания помещений специального назначения в диапазоне отрицательных температур (-11°C)÷(-40°C).
Из источников научно-технической и патентной информации известно большое количество модификаций кондиционеров. Среди них выбраны кондиционеры с системой осушительного и испарительного охлаждения - Desic-cative and Evaporative Cooling (DEC), принадлежащей к «экологически чистым» системам, которые отвечают требованию «обеспечения устойчивости среды обитания», предъявляемому международными рейтинговыми программами LEED (США), BREEM (Великобритания), DGNB (Германия) к инженерным системам ОВК (отопление, вентиляция и кондиционирование) нового поколения, но имеют круглогодично низкую энергетическую эффективность DEC-системы, что обеспечивает возможность их усовершенствования в направлении, указанном в формуле изобретения заявляемого решения.
Известна принципиальная схема кондиционера, реализующего технологию охлаждения DEC, описанная в статье Н.В. Шилкина «Климатический центр Klimahaus в Бремерхафене», которая опубликована в журнале «АВОК» №2, 2012 г., с.84-93, и в Интернете на сайте http://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=5181, принятого за прототип. Принципиальная схема прототипа прилагается.
Кондиционер-прототип состоит из приточной и вытяжной камер, разделенных между собой горизонтальной промежуточной перегородкой с двумя окнами, охладителя приточного воздуха, выполненного в виде системы осушительного и испарительного охлаждения - Desiccative and Evaporative Cooling (DEC), состоящей из двух роторных рекуператоров (рекуператора-осушителя и рекуператора-охладителя приточного воздуха), встроенных в окна горизонтальной промежуточной перегородки, и имеющих противоположно направленные линии вытяжки и притока, регенеративного нагревателя вытяжного воздуха, размещенного между роторными рекуператорами, и двух адиабатических увлажнителей вытяжного и приточного воздуха с подводящим водопроводом, приточная и вытяжная камеры содержат воздухоочистители, установленные на входе в камеры, и вентиляторные блоки, установленные на выходе из камер. Подводящие водопроводы деминерализованной воды к адиабатическим увлажнителям на принципиальной схеме кондиционера не показаны. При этом рекуператор-осушитель приточного воздуха выполнен роторным регенератором адсорбционного типа, а рекуператор-охладитель приточного воздуха - роторным регенеративным теплообменником. Адиабатический увлажнитель вытяжного воздуха установлен на входе в роторный регенеративный теплообменник, а адиабатический увлажнитель приточного воздуха - на выходе из роторного регенеративного теплообменника. Роторный регенератор адсорбционного типа является входным рекуператором охладителя приточного воздуха и имеет ячейки аккумулирующей матрицы ротора, покрытые влагопоглощающим материалом - адсорбентом. В кондиционере-прототипе это силикагель (SiO2), который является адсорбентом влаги, содержащейся в наружном воздухе.
При этом аккумулирующая матрица адсорбционного ротора нагревается потоком вытяжного воздуха. Приточный воздух, проходя через нагретые ячейки адсорбционного ротора, нагревается в них и одновременно осушивается за счет адсорбции содержащейся в нем влаги. При повороте адсорбционного ротора ячейки аккумулирующей матрицы, сорбирующая поверхность которых наполнена влагой, поступают в зону вытяжки. При этом нагретый поток вытяжного воздуха, проходя через ячейки аккумулирующей матрицы ротора, осуществляет десорбцию содержащейся в них влаги, а по отношению к адсорбенту - его регенерацию, одновременно увлажняясь, после чего выбрасывается в атмосферу вытяжным вентиляторным блоком. Процесс нагревания и осушки приточного воздуха осуществляется при сухой энергетической эффективности роторного рекуператора-осушителя, равной
Figure 00000001
(в долях ед.).
Роторный рекуператор-охладитель охлаждает приточный воздух. Теплота, снятая аккумулирующей матрицей роторного теплообменника с приточного воздуха передается при повороте ротора вытяжному воздуху. Адиабатический увлажнитель вытяжного воздуха обеспечивает адиабатическое охлаждение вытяжного воздуха ~ на 6°C, и предназначен для увеличения перепада температур на входах в роторный регенеративный теплообменник
Figure 00000002
, что обеспечивает увеличение фактического перепада температур на выходах из роторного регенеративного теплообменника:
- на охлаждение приточного воздуха Δtохл, °C;
- на нагревание вытяжного воздуха Δtнагр, °C.
При этом в теплый период года
Figure 00000003
,
где
Figure 00000004
- сухая эффективность рекуперации теплоты роторного регенеративного теплообменника,
Figure 00000005
(в долях ед.)
В статье рассматривается режим охлаждения приточного воздуха, который в соответствии с приведенным графиком процесса на i-d-диаграмме осуществляется при постоянных значениях температуры наружного воздуха t1=31°C и вытяжного воздуха t5=25°C, имеющих влагосодержание d1=11,9 г/кг сух. возд. и d5=10,3 г/кг сух. возд.
Система охлаждения DEC, используемая в кондиционере-прототипе, обеспечивает при t1=31°C и t5=25°C получение заданного значения температуры приточного воздуха t4=19°C.
Указанную температуру приточного воздуха (t4=19°C) при заданных температурах наружного воздуха t1=31°C и вытяжного t5=25°C воздуха, имеющих влагосодержания d1=11,9 и d5=10,3 г/кг сух. возд., в статье предлагается получать:
1) при косвенном охлаждении приточного и вытяжного воздуха адиабатическими увлажнителями на перепад температур Δtохл=6°C, который обеспечивает получение температур:
- вытяжного воздуха на входе в рекуператор-охладитель
Figure 00000006
,
- приточного воздуха на выходе из рекуператора-охладителя
Figure 00000007
,
2) при значениях сухой эффективности рекуперации теплоты рекуператора-осушителя приточного воздуха
Figure 00000008
и рекуператора-охладителя приточного воздуха
Figure 00000009
, которые обеспечивают получение температур:
- приточного воздуха на выходе из рекуператора-осушителя:
Figure 00000010
,
- вытяжного воздуха на выходе из рекуператора-охладителя приточного воздуха, который одновременно нагревает вытяжной воздух с температуры t6 до t7
Figure 00000011
,
- вытяжного воздуха на выходе из регенеративного воздухонагревателя
Figure 00000012
,
- вытяжного воздуха на выходе из рекуператора-осушителя приточного воздуха
Figure 00000013
.
Все рассчитанные температуры приточного и вытяжного воздуха (t2=49°C, t3=25°C, t6=19°C, t7=43°C, t8=70°C, t9=52°C) хорошо согласуются со схемой обработки воздуха в кондиционере - прототипе, реализующем принцип DEC на I-d-диаграмме, представленной на рис. 4 статьи Н.В. Шилкина «Климатический центр Klimahaus в Бремерхафене».
Кондиционер-прототип с охладителем приточного воздуха, выполненным в виде осушительного и испарительного охлаждения DEC на базе двух роторных рекуператоров, регенеративного воздухонагревателя вытяжного воздуха и двух адиабатических увлажнителей вытяжного и приточного воздуха, имеет следующие недостатки:
1. Имеет низкую энергетическую эффективность DEC-системы при работе кондиционера в холодный период года.
2. Имеет низкую энергетическую эффективность DEC-системы при работе кондиционера в теплый период года.
Для обеспечения сопоставимости расчетов сравниваемых кондиционеров (кондиционера-прототипа и заявляемого кондиционера) в качестве адсорбционного роторного рекуператора использовано адсорбционное колесо Hoval с эффективностями рекуперации теплоты
Figure 00000014
и влаги
Figure 00000015
, представленными в виде графических зависимостей
Figure 00000016
от числа оборотов ротора «и» и приведенными в справочнике по проектированию, монтажу и эксплуатации «Ротационные теплообменники для рекуперации тепловой энергии в вентиляционных установках Hoval», опубликованному на сайте: hoval-rekuperaciyatepla.ru/zoolu-website/media/document/4640/
По п. 1 недостатков DEC-системы кондиционера-прототипа
Энергоэффективность DEC-системы кондиционера зависит от:
1) места размещения адсорбционного роторного рекуператора (на входе приточного воздуха в DEC-систему или на выходе из DEC-системы);
2) величины эффективности рекуперации теплоты
Figure 00000014
рекуператора-теплообменника и места его размещения (на входе приточного воздуха в DEC-систему, на выходе из DEC-системы).
Энергоэффективность DEC-системы кондиционера в холодный период года возрастает при размещении адсорбционного роторного рекуператора на выходе приточного воздуха из DEC-системы, а рекуператора-теплообменника - на входе в DEC-систему и повышении эффективности рекуперации теплоты рекуператора-теплообменника.
Низкая энергоэффективность DEC-системы кондиционера-прототипа в холодный период года обусловлена следующими причинами.
1. Адсорбционный роторный рекуператор размещен на входе приточного воздуха в DEC-систему, а роторный рекуператор-теплообменник размещен на выходе из DEC-системы.
2. Адсорбционный роторный рекуператор (адсорбционное колесо Hoval), установленный на входе в DEC-систему со стороны наружного воздуха при заданном значении эффективности рекуперации влаги
Figure 00000017
имеет низкое значение эффективности рекуперации теплоты, равное
Figure 00000018
.
Указанные недостатки кондиционера-прототипа в холодный период года при параметрах наружного воздуха t1=(-1,0)÷(-30)°C d1=6,34÷0,194 г/кг сух. возд., параметрах вытяжного воздуха t6=23°C, d6=8,77 г/кг сух. возд. d9=d8=d7=d6 и заданной температуре приточного воздуха на выходе из адиабатического увлажнителя t5=19°C ухудшают значения ее остальных параметров вытяжного и приточного воздуха, и как следствие формируют низкую энергетическую эффективность ее DEC-системы по сравнению с энергетической эффективностью DEC-системы заявляемого кондиционера.
В табл. 1 для производственных помещений, требующих высокой относительной влажности воздуха, представлены алгоритм, формулы и результаты расчета параметров вытяжного и приточного воздуха сравниваемых кондиционеров для четырех температур наружного воздуха в холодный период года t1=10,0, (-1), (-30)°C и определены значения перепада температур нагревания вытяжного воздуха
Figure 00000019
, °C, характеризующих энергоэффективность DEC-систем сравниваемых кондиционеров.
Согласно табл. 1 (п. 35) в кондиционере-прототипе по сравнению с заявляемым кондиционером образуются увеличенные значения перепада температур на нагревание вытяжного воздуха в нагревателе
Figure 00000019
, которые характеризуют низкую энергоэффективность ее DEC-системы.
Перепад температур на нагревание вытяжного воздуха
Figure 00000019
определяется из выражения
Figure 00000020
и составляет:
- при
Figure 00000021
при
Figure 00000022
- при
Figure 00000023
при
Figure 00000024
- при
Figure 00000025
при
Figure 00000026
- при
Figure 00000027
.при
Figure 00000028
При этом увеличение перепада температур на нагревание вытяжного воздуха в нагревателе DEC-системы кондиционера-прототипа по сравнению с DEC-системой заявляемого кондиционера, определяемого из выражения
Figure 00000029
, составляет:
Figure 00000030
Figure 00000031
Figure 00000032
Figure 00000033
Figure 00000034
Figure 00000035
Figure 00000036
Figure 00000037
Figure 00000038
Figure 00000039
- при t1=10°C nув=17,6/5,8=3,03 раза
- при t1=0°C nув=22,5/8,9=2,53 раза
- при t1=(-1,0)°C nув=22,8/9,0=2,53 раза
- при t1=(-30)°C nув=31,3/12,0=2,61 раза.
Среднее значение увеличения перепада температур на нагревание вытяжного воздуха в диапазоне изменения температур наружного воздуха t1=10÷(-30)°C в кондиционере-прототипе по сравнению с заявляемым кондиционером, определяемого из выражения
Figure 00000040
, составляет nув(ср)=(3,03+2,53+2,53+2,61)/4=2,67 раза.
При этом расход электроэнергии на нагревание вытяжного воздуха в холодный период года (кВт⋅ч) в DEC-системе кондиционера-прототипа будет в 2,67 раза больше, чем в DEC-системе заявляемого кондиционера. Это подтверждает низкую энергетическую эффективность DEC-системы кондиционера-прототипа по сравнению с DEC-системой заявляемого кондиционера в холодный период года.
Кондиционер-прототип также вызывает повышенные энергозатраты при обслуживании помещений специального назначения в диапазоне отрицательных температур наружного воздуха (-11)÷(-40)°C, когда предъявляются повышенные требования к поддержанию постоянного значения относительной влажности приточного воздуха на выходе из адиабатического увлажнителя ϕ5 с выполнением условия ϕ5≤0,75 при t5=15°C с целью получения после дополнительного нагрева приточного воздуха в нагревателе, устанавливаемом за пределами кондиционера, температуры приточного воздуха tпр=19°C и ϕпр=0,58.
В табл. 2 для помещений специального назначения, требующих поддержания относительной влажности приточного воздуха ϕпр=0,58 при tпр=19°C в диапазоне температур наружного воздуха t1=(-11)÷(-40)°C, представлены алгоритм расчета, формулы и результаты расчета параметров вытяжного и приточного воздуха сравниваемых кондиционеров для температур наружного воздуха t1=(-11), (-30), (-40)°C и определены значения перепада температур нагревания вытяжного воздуха
Figure 00000041
, характеризующих энергоэффективность DEC-систем сравниваемых кондиционеров.
Согласно табл. 2 (п. 38) в кондиционере-прототипе по сравнению с заявляемым кондиционером образуются увеличенные значения перепада температур на нагревание вытяжного воздуха
Figure 00000041
, которые характеризуют низкую эффективность ее DEC-системы.
Перепад температур на нагревание вытяжного воздуха
Figure 00000041
определяется из выражения
Figure 00000042
и составляет:
- при
Figure 00000043
при
Figure 00000044
- при
Figure 00000045
при
Figure 00000046
- при
Figure 00000047
при
Figure 00000048
При этом увеличение перепада температур на нагревание вытяжного воздуха в нагревателе DEC-системы кондиционера-прототипа по сравнению с DEC-системой заявляемого кондиционера, определяемого из выражения
Figure 00000049
, составляет:
- при t1=-11°C nув=39,4/8,9=4,43 раза
- при t1=-30°C nув=41,6/9,1=4,57 раза
- при t1=-40°C nув=39,4/9,2=4,28 раза.
Среднее значение увеличения перепада температур на нагревание вытяжного воздуха в диапазоне изменения температур наружного воздуха t1=(-11)÷(-40)°C в кондиционере-прототипе по сравнению с заявляемым кондиционером, определяемого из выражения
Figure 00000050
, составляет nув(ср)=(4,43+4,57+4,28)/3=4,43 раза.
Figure 00000051
Figure 00000052
Figure 00000053
Figure 00000054
Figure 00000055
Figure 00000056
Figure 00000057
Figure 00000058
Figure 00000059
Figure 00000060
Figure 00000061
Figure 00000062
Figure 00000063
Figure 00000064
Figure 00000065
Figure 00000066
При этом расход электроэнергии на нагревание вытяжного воздуха в диапазоне температур наружного воздуха t1=(-11)÷(-40)°C в (кВт⋅ч) в DEC-системе кондиционера-прототипа будет в 4,43 раза больше, чем в DEC-системе заявляемого кондиционера. Это подтверждает низкую энергетическую эффективность DEC-системы кондиционера-прототипа по сравнению с DEC-системой заявляемого кондиционера при обслуживании помещений специального назначения, предъявляемых повышенные требования к поддержанию постоянных значений относительной влажности приточного воздуха (ϕпр=0,58) при tпр=19°C в диапазоне температур наружного воздуха t1=(-11)÷(-40)°C.
По п. 2 недостатков DEC-системы кондиционера-прототипа.
Указанные недостатки кондиционера-прототипа при его использовании в теплый период года при параметрах наружного воздуха (t1=11÷35°C, d1=3,28÷14,32 г/кг сух. возд.), параметрах вытяжного воздуха (t6=23÷28°C, d6=8,77÷11,99 г/кг сух. возд., t7=17,2÷21,4°C, d7=11,1÷14,64 г/кг сух. возд., d9=d8=d7) и параметрах приточного воздуха на выходе из адиабатического увлажнителя t5=19÷23°C ухудшают значения ее остальных параметров вытяжного и приточного воздуха, и как следствие, формируют низкую энергетическую эффективность ее DEC-системы по сравнению с энергетической эффективностью DEC-системы заявляемого кондиционера.
В табл. 3 для производственных помещений, требующих высокой относительной влажности воздуха, представлены алгоритм расчета, формулы и результаты расчета параметров вытяжного и приточного воздуха сравниваемых кондиционеров для двух температур наружного воздуха в теплый период года t1=11°C и t1=35°C и определены значения перепада температур на нагревание вытяжного воздуха
Figure 00000067
, характеризующие энергоэффективность DEC-систем сравниваемых кондиционеров.
Согласно табл. 3 (п. 40) в кондиционере-прототипе по сравнению с заявляемым кондиционером образуются увеличенные значения перепада температур на нагревание вытяжного воздуха в нагревателе
Figure 00000067
, которые характеризуют низкую энергоэффективность ее DEC-системы.
Перепад температур на нагревание вытяжного воздуха
Figure 00000067
определяется из выражения
Figure 00000068
и составляет:
- при
Figure 00000069
при
Figure 00000070
- при
Figure 00000071
при
Figure 00000072
.
При этом увеличение перепада температур на нагревание вытяжного воздуха в нагревателе DEC-системы кондиционера-прототипа по сравнению с DEC-системой заявляемого кондиционера, определяемого из выражения
Figure 00000073
, составляет:
- при t1=11°C nув=20,2/0,9=22,4 раза
- при t1=35°C nув=8,5/0,5=17,0 раза
Среднее значение увеличения перепада температур на нагревание вытяжного воздуха в диапазоне изменения температуры наружного воздуха t1=11÷35°C в кондиционере-прототипе по сравнению с заявляемым кондиционером, определяемого из выражения
Figure 00000074
, составляет nув(ср)=(22,4+17,0)/2=19,7 раза.
При этом расход электроэнергии на нагревание вытяжного воздуха в теплый период года (кВт⋅ч) в DEC-системе кондиционера-прототипа будет в 19,7 раз больше, чем в DEC-системе заявляемого кондиционера.
Это подтверждает низкую энергетическую эффективность DEC-системы кондиционера-прототипа по сравнению с DEC-системой заявляемого кондиционера в теплый период года.
Задача создания кондиционера с гибридной системой осушительного и испарительного охлаждения - Desiccative and Evaporative Cooling (DEC) для круглогодичного обслуживания помещений различного назначения, на осуществление которой направлено заявляемое решение, состояла в дальнейшем усовершенствовании известной конструкции кондиционера с DEC-системой охлаждения приточного воздуха, и получении технического результата - повышения энергетической эффективности системы осушительного и испарительного охлаждения кондиционера в холодный и теплый периоды года.
Достижение вышеуказанного технического результата обеспечивается тем, что кондиционер с гибридной системой осушительного и испарительного охлаждения, содержащий напольную и потолочную панели, боковые стенки, приточную и вытяжную камеры, разделенные между собой горизонтальной промежуточной перегородкой с основным и дополнительным окнами, систему осушительного и испарительного охлаждения, состоящую из двух рекуператоров - адсорбционного роторного рекуператора и рекуператора-теплообменника, встроенных в окна горизонтальной промежуточной перегородки и имеющих линии притока и вытяжки, блока воздухонагревателя вытяжного воздуха, размещенного между рекуператорами, и двух адиабатических увлажнителей вытяжного и приточного воздуха с индивидуальными подводящими водопроводами деминерализованной воды, один из которых размещен в линии вытяжки, а другой - в линии притока, приточная и вытяжная камеры содержат входной и выходной патрубки, воздухоочистители, установленные на входах в приточную и вытяжную камеры и вентиляторные блоки, при этом основное окно в горизонтальной промежуточной перегородке размещено на входе приточного воздуха в систему осушительного и испарительного охлаждения, отличающийся тем, что система осушительного и испарительного охлаждения выполнена гибридной с размещением в основном окне горизонтальной промежуточной перегородки рекуператора-теплообменника, который выполнен в виде пластинчатого трехкаскадного противопоточного рекуператора V-образного исполнения, размещенного в подвесном фланцевом корпусе с боковыми и торцовыми стенками, днищем и содержащего два вертикально установленных в ряд пластинчатых противопоточных теплообменника, соединенных по внутренним боковым стенкам горизонтальным звеном, и герметично присоединенный к ним снизу через промежуточные патрубки замыкающий диагонально установленный пластинчатый перекрестноточный теплообменник, который жестко установлен нижним ребром на днище корпуса рекуператора, при этом пластинчатый трехкаскадный рекуператор размещен в подвесном корпусе ниже фланцевой линии с образованием в его верхней части свободного пространства, в котором на вершинах вертикально установленных в ряд пластинчатых противопоточных теплообменников установлены вертикальные звенья с соединительными пазами, которые выполнены по всей ширине корпуса трехкаскадного рекуператора и герметично присоединены к торцевым стенкам корпуса рекуператора, а наружные боковые стенки упомянутых теплообменников соединены с боковыми стенками корпуса рекуператора, торцы теплообменников соединены с торцевыми стенками корпуса рекуператора с образованием воздушных каналов между теплообменниками в линиях вытяжки и притока трехкаскадного рекуператора, кроме этого основное окно в горизонтальной промежуточной перегородке кондиционера выполнено с опущенными вниз двумя вертикальными поперечными стенками, торцы которых герметично присоединены к боковым стенкам кондиционера, и разделено вертикальной поперечной перегородкой, которая выполнена по всей ширине кондиционера и герметично присоединена к потолочной панели и боковым стенкам кондиционера, на горизонтальном звене, соединяющем два вертикально установленных в ряд пластинчатых противопоточных теплообменника, установлена вертикальная поперечная перегородка с соединительным пазом в ее верхней части, которая выполнена по всей ширине корпуса пластинчатого трехкаскадного рекуператора и герметично присоединена к торцовым стенкам корпуса рекуператора, напольная панель кондиционера снабжена монтажным окном с фланцами, размещенным симметрично относительно вертикальной поперечной перегородки кондиционера, причем подвесной корпус пластинчатого трехкаскадного рекуператора встроен центрирующими выступами в монтажное окно и герметично присоединен своими фланцами к фланцам монтажного окна в напольной панели кондиционера с дополнительным встраиванием двух опущенных вниз вертикальных поперечных стенок основного окна горизонтальной промежуточной перегородки кондиционера в соединительные пазы вертикальных звеньев вертикально установленных пластинчатых противопоточных теплообменников пластинчатого трехкаскадного рекуператора и встраиванием нижнего торца вертикальной поперечной перегородки кондиционера в соединительный паз вертикальной поперечной перегородки корпуса пластинчатого трехкаскадного рекуператора с образованием трех герметичных соединений «в замок» и выходных воздушных каналов из пластинчатого трехкаскадного противопоточного рекуператора в вытяжную и приточную камеры.
Технический результат заявляемого изобретения обеспечивается всей совокупностью существенных признаков.
Доказательство существенности отличий заявляемого кондиционера и связь отличительных признаков с достигаемым техническим результатом раскрывается в следующем порядке.
1. Повышение энергетической эффективности DEC-системы при работе кондиционера в холодный период года в диапазоне температур наружного воздуха t1=(10)÷(-30)°C для получения приточного воздуха с высокой относительной влажностью ϕ5=0,84÷0,75 и температурой t5=19°C.
2. Повышение энергетической эффективности DEC-системы кондиционера при обслуживании помещений специального назначения в диапазоне отрицательных температур наружного воздуха t1=(-11)÷(-40)°C для получения приточного воздуха с температурой на выходе из адиабатического увлажнителя t5=15°C и относительной влажностью ϕ5=0,748.
3. Повышение энергетической эффективности DEC-системы при работе кондиционера в теплый период года в диапазоне температур наружного воздуха t1=11÷35°C.
Повышение энергетической эффективности DEC-системы заявляемого кондиционера в холодный период года обеспечивается следующими преимуществами заявляемого решения перед прототипом.
1. Рекуператор-теплообменник размещен на входе приточного воздуха в DEC-систему, выполнен в виде пластинчатого трехкаскадного противопоточного рекуператора V-образного исполнения и имеет повышенную эффективность рекуперации теплоты вытяжного воздуха
Figure 00000075
, которая определена по следующей формуле:
Figure 00000076
,
где
Figure 00000077
- эффективность рекуперации теплоты противопоточным теплообменником компании Klingenburg
Figure 00000078
;
Figure 00000079
- эффективность рекуперации теплоты перекрестноточным теплообменником компании fflingenburg
Figure 00000080
.
2. Адсорбционный роторный рекуператор размещен на выходе приточного воздуха из DEC-системы и не контактирует с холодным наружным воздухом.
При этом адсорбционные роторные рекуператоры сравниваемых кондиционеров и роторного теплообменника кондиционера-прототипа работают при постоянной частоте вращения роторов, без инверторов.
Указанные преимущества заявляемого кондиционера, обеспечиваемые отличительными признаками заявляемого решения, при параметрах наружного воздуха t1=10÷(-30)°C d1=6,34÷0,194 г/кг сух. возд., параметрах вытяжного воздуха t6=23°C d6=8,77 г/кг сух. возд. d9=d8=d7=d6 и заданной температуре приточного воздуха на выходе из адиабатического увлажнителя t5=19°C улучшают значения его остальных параметров вытяжного и приточного воздуха, и как следствие, обеспечивают повышение энергетической эффективности ее DEC-системы по сравнению с энергетической эффективностью DEC-системы кондиционера-прототипа.
При этом по сравнению с прототипом обеспечивается следующее изменение параметров:
1. Уменьшение величины перепада температур на нагревание вытяжного воздуха в нагревателе, определяемого из выражения
Figure 00000081
, которое составляет
- при
Figure 00000082
при
Figure 00000083
- при
Figure 00000084
при
Figure 00000085
- при
Figure 00000086
при
Figure 00000087
- при
Figure 00000088
при
Figure 00000089
2. Повышение энергетической эффективности DEC-системы заявляемого кондиционера при нагревании вытяжного воздуха, определяемое по формуле
Figure 00000090
, которое составляет
- при t1=10°C ΔФнi=67,0%
- при t1=0°C ΔФнi=60,4%
- при t1=-1°C ΔФнi=60,5%
- при t1=-30°C ΔФнi=61,3%.
3. Повышение энергетической эффективности DEC-системы заявляемого кондиционера по сравнению с энергоэффективностью DEC-системы кондиционера-прототипа, в холодный период года в диапазоне температур наружного воздуха t1=10÷(-30)°C, определяемое из выражения
Figure 00000091
составляет ΔФср=62,3%.
При этом в заявляемом кондиционере в холодный период года при температуре приточного воздуха t5=19°C обеспечивается запроектированная высокая относительная влажность приточного воздуха, которая составляет:
- при t1=10°C ϕ5=0,84 (в долях ед.)
- при t1=0°C ϕ5=0,8
- при t1=-1°C ϕ5=0,79
- при t1=-30°C ϕ5=0,75.
Повышение энергетической эффективности DEC-системы заявляемого кондиционера при обслуживании помещений специального назначения в диапазоне температур наружного воздуха t1=(-11)÷40°C обеспечивается следующими преимуществами заявляемого решения перед прототипом:
1. Рекуператор-теплообменник размещен на входе приточного воздуха в DEC-систему, выполнен в виде пластинчатого трехкаскадного противопоточного рекуператора V-образного исполнения и имеет повышенную эффективность рекупераций теплоты
Figure 00000092
, которая позволяет уменьшить температуру вытяжного воздуха t9 на выходе из нагревателя до t9=42,6-50,8°C по сравнению с t9=70°C в кондиционере-прототипе и, как следствие снизить величину перепада температур на нагревание вытяжного воздуха
Figure 00000093
, характеризующего энергоэффективность DEC-системы кондиционера.
2. Адсорбционный роторный рекуператор (адсорбционное колесо) размещен на выходе приточного воздуха из DEC-системы и не контактирует с холодным наружным воздухом, имеющим температуру t1=(-11)÷(-40)°C, что позволяет осуществлять нагревание вытяжного воздуха в нагревателе до сравнительно низких температур t9=42,6÷50,8°C по сравнению с t9=70°C - в кондиционере-прототипе.
При отсутствии контакта адсорбционного колеса заявляемого кондиционера с холодным наружным воздухом и температуре вытяжного воздуха на выходе из воздухонагревателя t9=42,6÷50,8°C обеспечивается:
- отсутствие обмерзания ячеек аккумулирующей матрицы адсорбционного колеса и как следствие, отсутствие образования в ячейках ледяных пробок, повышающее надежность работы заявляемого кондиционера при указанных отрицательных температурах наружного воздуха;
- хорошая десорбция вытяжным воздухом влаги, содержащейся во влагопоглощающем материале-силикагеле (SiO2), которым покрыты ячейки аккумулирующей матрицы адсорбционного колеса, и качественная регенерация влагопоглощающего материала.
Сравнительный анализ энергоэффективности DEC-систем заявляемого кондиционера и кондиционера-прототипа проводился с использованием адсорбционного колеса Hoval, имеющего графические зависимости эффективности рекуперации теплоты
Figure 00000094
и эффективности рекуперации влаги
Figure 00000095
теплоты от числа оборотов адсорбционного колеса «n». Графические зависимости прилагаются. Процесс адиабатического увлажнения приточного воздуха в сравниваемых кондиционерах в диапазоне температур наружного воздуха t1=(-11)÷(-40)°C осуществляется при постоянном влагосодержании приточного воздуха перед адиабатическим увлажнителем d4=2,2 г/кг сух. возд., которая при температуре приточного воздуха на выходе из адиабатического увлажнителя t5=15°C обеспечивает заданное и постоянное значение относительной влажности приточного воздуха на выходе из адиабатического увлажнителя ϕ5=0,748.
Дополнительное нагревание приточного воздуха с параметрами (t5=15°C, ϕ5=0,748) до tпр=19°C в нагревателе, расположенном за пределами кондиционера, позволяет получить приточный воздух с заданной относительной влажностью ϕпр=0,58, входящей в диапазон оптимальной относительной влажности воздуха ϕопт=0,4÷0,6, необходимый для создания комфортного микроклимата в помещениях.
Для обеспечения постоянного значения влагосодержания перед адиабатическим увлажнителем d4=2,2 г/кг сух. возд. при изменяющемся влагосодержании наружного воздуха d1=1,22÷0,065 г/кг сух. возд. в диапазоне температур t1=(-11)÷(-40)°C электроприводы адсорбционных колес сравниваемых кондиционеров снабжены частотными инверторами.
При этом эффективность рекуперации влаги адсорбционным колесом
Figure 00000096
определяется:
- для заявляемого кондиционера по формуле
Figure 00000097
, где d3=d4=2,2 г/кг сух. возд., d2=d1; d7=d6
- для кондиционера-прототипа по формуле
Figure 00000098
, d2=d3=d4=2,2 г/кг сух. возд., d9=d8=d7=d6
Для обеспечения постоянных значений температуры вытяжного воздуха на выходе из нагревателя t9=70°C и температуры приточного воздуха на выходе из адиабатического увлажнителя t5=15°C кондиционера-прототипа при изменяющейся температуре наружного воздуха в диапазоне t1=(-11)÷(-40)°C в электроприводе роторного теплообменника кондиционера-прототипа используется частотный инвертор.
Указанные преимущества заявляемого кондиционера, обеспечиваемые отличительными признаками заявляемого решения, при параметрах наружного воздуха t1=(-11)÷(-40)°C, d1=1,224÷0,065 г/кг сух. возд., параметрах вытяжного воздуха t6=20°C, d6=7,29 г/кг сух. возд., d9=d8=d7=d6 и температуре приточного воздуха на выходе из адиабатического увлажнителя t5=15°C улучшают значения параметров вытяжного воздуха t8 и t9 и, как следствие, обеспечивают повышение энергетической эффективности его DEC-системы по сравнению с энергетической эффективностью DEC-системы кондиционера-прототипа.
При этом по сравнению с прототипом обеспечивается следующее изменение значений параметров вытяжного воздуха:
1. Уменьшение значений температуры вытяжного воздуха на выходе из нагревателя t9, определяемой по формуле
Figure 00000099
, которая при
Figure 00000100
составляет:
- при
Figure 00000101
при
Figure 00000102
- при
Figure 00000103
при
Figure 00000104
- при
Figure 00000105
при
Figure 00000106
2. Увеличение значений температуры вытяжного воздуха перед нагревателем t8, определяемой по формуле
Figure 00000107
, которая при
Figure 00000108
составляет:
- при
Figure 00000109
при
Figure 00000110
;
- при
Figure 00000111
при
Figure 00000112
;
- при
Figure 00000113
при
Figure 00000114
.
3. Уменьшение значений перепада температур на нагревание вытяжного воздуха
Figure 00000115
, определяемого из выражения
Figure 00000116
, которые составляют:
- при
Figure 00000117
при
Figure 00000118
;
- при
Figure 00000119
при
Figure 00000120
;
- при
Figure 00000121
при
Figure 00000122
.
4. Повышение энергетической эффективности DEC-системы заявляемого кондиционера при нагревании вытяжного воздуха, определяемое по формуле
Figure 00000123
, которая составляет:
- при t1=-11°C ΔФнi=77,4%;
- при t1=-30°C ΔФнi=78,1%;
- при t1=-40°C ΔФнi=76,6%.
5. Повышение энергетической эффективности DEC-системы заявляемого кондиционера по сравнению с энергетической эффективностью DEC-системы кондиционера-прототипа при обслуживании помещений специального назначения в диапазоне температур наружного воздуха t1=(-11)÷(-40)°C, определяемое из выражения
Figure 00000124
, составляет ΔФн(ср)=77,36%.
При этом в заявляемом кондиционере в диапазоне температур наружного во t1=(-11)÷(-40)°C при температуре приточного воздуха на выходе из адиабатического увлажнителя t5=15°C обеспечивается запроектированное значение относительной влажности воздуха ϕ5=0,748.
Повышение энергетической эффективности DEC-системы заявляемого кондиционера в теплый период года обеспечивается следующими преимуществами заявляемого решения перед прототипом.
1. На входе приточного воздуха в DEC-систему размещен рекуператор-теплообменник, который выполнен в виде пластинчатого трехкаскадного противопоточного рекуператора V-образного исполнения с высокой эффективностью рекуперации теплоты
Figure 00000100
.
2. Адсорбционный роторный рекуператор (адсорбционное колесо) размещен на выходе приточного воздуха из DEC-системы.
3. Охлаждение приточного воздуха ведется без использования адиабатического увлажнителя приточного воздуха.
Указанные преимущества заявляемого кондиционера, обеспечиваемые отличительными признаками заявляемого решения, при параметрах наружного воздуха t1=11÷35°C, d1=3,28÷14,32 г/кг сух. возд.; параметрах вытяжного воздуха t6=23÷28°C d9=d8=d7=11,1÷14,64 г/кг сух. возд. и температуре приточного воздуха на выходе из кондиционера t5=19÷23°C улучшают значения ее остальных параметров вытяжного и приточного воздуха и как следствие, обеспечивают повышение энергетической эффективности его DEC-системы по сравнению с энергетической эффективностью DEC-системы кондиционера-прототипа. При этом по сравнению с прототипом обеспечивается следующее поэтапное изменение значений параметров вытяжного и приточного воздуха.
1. Уменьшение значений температуры приточного воздуха перед адиабатическим увлажнителем за счет его выключения, которое составляет
- при
Figure 00000125
при
Figure 00000126
Figure 00000127
;
- при
Figure 00000128
при
Figure 00000129
Figure 00000130
.
2. Уменьшение значений температуры приточного воздуха после адсорбционного роторного рекуператора t3, определяемого по формуле
Figure 00000131
, которая составляет:
- при
Figure 00000132
при
Figure 00000133
при
Figure 00000134
при
Figure 00000135
;
- при
Figure 00000136
при
Figure 00000137
при
Figure 00000138
при
Figure 00000139
.
3. Уменьшение значений температуры приточного воздуха на выходе из пластинчатого трехкаскадного рекуператора t2, определяемой по формуле
Figure 00000140
, которая составляет
- при
Figure 00000141
при
Figure 00000142
;
- при
Figure 00000143
при
Figure 00000144
.
4. Уменьшение значений температуры вытяжного воздуха на выходе из нагревателя t9, определяемой по формуле
Figure 00000145
, которая составляет:
- при
Figure 00000146
при
Figure 00000147
- при
Figure 00000148
при
Figure 00000149
5. Уменьшение значений температуры вытяжного воздуха перед нагревателем t8, определяемой по формуле
Figure 00000150
, которая составляет:
- при
Figure 00000151
при
Figure 00000152
- при
Figure 00000153
при
Figure 00000154
6. Уменьшение величины перепада температур на нагревание вытяжного воздуха в нагревателе
Figure 00000155
, определяемой из выражения
Figure 00000156
, которая составляет:
- при
Figure 00000157
при
Figure 00000158
;
- при
Figure 00000159
при
Figure 00000160
.
7. Повышение энергетической эффективности DEC-системы заявляемого кондиционера при нагревании вытяжного воздуха, определяемое по формуле
Figure 00000161
, которая составляет:
- при t1=11°C
Figure 00000162
;
- при t1=35°C
Figure 00000163
.
8. Повышение энергетической эффективности DEC-системы заявляемого кондиционера по сравнению с энергоэффективностью DEC-системы кондиционера-прототипа в теплый период года в диапазоне температур наружного воздуха t1=11÷35°C, определяемое из выражения
Figure 00000164
, составляет ΔФн(ср)=(95,5+94,1)=94,8%.
Конструкция заявляемого кондиционера с гибридной системой осушительного и испарительного охлаждения приточного воздуха проиллюстрирована чертежами на фиг. 1-7. На фиг. 1 представлена вертикальная проекция кондиционера; на фиг. 2 - вид A (на фиг. 1); на фиг. 3 - вертикальная проекция кондиционера с горизонтальной промежуточной перегородкой с двумя окнами для встраивания рекуператоров (проекция представлена без рекуператоров); фиг. 4 - разрез В-В пластинчатого трехкаскадного рекуператора (на фиг. 5); фиг. 5 - вид B (на фиг. 4); фиг. 6 - разрез А-А (на фиг. 2); фиг. 7 - принципиальная схема кондиционера с нумерацией зон воздушных потоков линий вытяжки и притока.
На фиг. 6, 7 стрелками обозначены
Figure 00000165
линия вытяжки кондиционера
Figure 00000166
линия притока кондиционера
На фиг. 7 зоны 1-5 принадлежат к линии притока, а зоны 6-11 - к линии вытяжки кондиционера.
Кондиционер (фиг.6) содержит напольную 1 и потолочную 2 панели, приточную 3 и вытяжную 4 камеры, разделенные между собой горизонтальной промежуточной перегородкой 5 с основным 6 и дополнительным 7 окнами, гибридную систему осушительного и испарительного охлаждения 8, состоящую из двух рекуператоров 9 и 10 - адсорбционного роторного рекуператора 9 и рекуператора-теплообменника 10, встроенных в окна 7, 6 горизонтальной промежуточной перегородки 5, и имеющих линии притока и вытяжки, электрического блока воздухонагревателя вытяжного воздуха 11, размещенного между рекуператорами 9 и 10, и двух адиабатических увлажнителей вытяжного 12 и приточного 13 воздуха с индивидуальными подводящими водопроводами деминерализованной воды 14 и 15. При этом адиабатический увлажнитель вытяжного воздуха 12 установлен на входе в адсорбционный роторный рекуператор 9, а адиабатический увлажнитель приточного воздуха 13 - на выходе из приточной камеры 3, адсорбционный роторный рекуператор 9 снабжен инвертором и управляющим контроллером (на фиг. не показаны) и установлен в дополнительном окне 7 горизонтальной промежуточной перегородки 5. Приточная камера 3 содержит входной 16 и выходной 17 патрубки, воздухоочиститель 18, установленный на входе в камеру 3 и вентиляторный блок 19, размещенный между адсорбционным роторным рекуператором 9 и адиабатическим увлажнителем 13 приточного воздуха. Вытяжная камера 4 содержит входной 20 и выходной 21 патрубки, воздухоочиститель 22 и вентиляторный блок 23. Приточная камера 3 на входе и вытяжная камера 4 на выходе содержат управляемые утепленные воздушные клапаны 24 и 25. Рекуператор-теплообменник выполнен в виде пластинчатого трехкаскадного противопоточного рекуператора V-образного исполнения 10, размещенного в подвесном фланцевом корпусе 26, с боковыми 27 и торцовыми 28 (фиг. 5) стенками, днищем 29 (фиг. 4) и содержащего два вертикально установленных в ряд пластинчатых противопоточных теплообменника 30, соединенных по внутренним боковым стенкам 31 горизонтальным звеном 32 и герметично присоединенного к ним снизу через промежуточные патрубки 33 замыкающего диагонально установленного пластинчатого теплообменника 34, который жестко установлен нижним ребром 35 на днище 29 подвесного корпуса 26 пластинчатого трехкаскадного рекуператора 10.
Пластинчатый трехкаскадный рекуператор 10 размещен в подвесном фланцевом корпусе 26 ниже фланцевой линии с образованием в его верхней части свободного пространства, в котором на вершинах вертикально установленных в ряд пластинчатых противопоточных теплообменников 30 установлены вертикальные звенья 44 с соединительными пазами, которые выполнены по всей ширине корпуса 26 трехкаскадного рекуператора 10 и герметично присоединены к торцевым стенкам 28 корпуса 26 рекуператора 10. При этом наружные боковые стенки 36 вертикально установленных в ряд пластинчатых противопоточных теплообменников 30 пластинчатого трехкаскадного рекуператора 10 соединены с боковыми стенками 27 корпуса 26 пластинчатого трехкаскадного рекуператора 10, торцы 37 (фиг. 5) пластинчатых теплообменников 30 и 34 (фиг. 4) соединены с торцевыми стенками 28 корпуса 26 пластинчатого трехкаскадного рекуператора 10 с образованием воздушных каналов 38 и 39 между теплообменниками в линиях вытяжки и притока пластинчатого трехкаскадного рекуператора 10. Кроме этого основное окно 6 в горизонтальной промежуточной перегородке 5 кондиционера выполнено с опущенными вниз двумя вертикальными поперечными стенками 40, торцы которых герметично присоединены к боковым стенкам 42 кондиционера (фиг. 2), и разделено вертикальной поперечной перегородкой 41 (фиг. 3), которая выполнена по всей ширине кондиционера и герметично присоединена к потолочной панели 2 и боковым стенкам 42 кондиционера.
На горизонтальном звене 32, соединяющем два вертикально установленных в ряд пластинчатых теплообменника 30, установлена вертикальная поперечная перегородка 45 с соединительным пазом 46 в ее верхней части, которая выполнена по всей ширине корпуса 26 пластинчатого трехкаскадного рекуператора 10 и герметично присоединена к торцовым стенкам 28 корпуса рекуператора.
Напольная панель 1 кондиционера снабжена монтажным окном 47, размещенным симметрично относительно вертикальной поперечной перегородки 41 кондиционера. Подвесной корпус 26 пластинчатого трехкаскадного рекуператора 10 встроен центрирующими выступами 48 в монтажное окно 47 напольной панели 1 кондиционера с герметичным присоединением своими фланцами 43 к фланцам 49 монтажного окна напольной панели 1 кондиционера с дополнительным встраиванием двух опущенных вниз вертикальных поперечных стенок 40 основного окна 6 горизонтальной промежуточной перегородки 5 кондиционера в соединительные пазы вертикальных звеньев 44 пластинчатого трехкаскадного рекуператора 10 и встраиванием нижнего торца вертикальной поперечной перегородки 41 кондиционера в соединительный паз 46 вертикальной поперечной перегородки 45 корпуса 26 пластинчатого трехкаскадного рекуператора 10 (фиг. 6) с образованием трех герметичных соединений «в замок» (на фигурах позициями не обозначены) и выходных воздушных каналов 50 и 51 из пластинчатого трехкаскадного противопоточного рекуператора 10 в приточную 3 и вытяжную 4 камеры. Корпус 26 пластинчатого трехкаскадного рекуператора 10 (фиг. 6) имеет вертикальные и горизонтальные сервисные люки 52, 53, а корпус кондиционера - сервисную дверь 54 (фиг. 1) для адсорбционного роторного рекуператора 9 и две сервисных двери 55 для герметизации соединений при присоединении корпуса 26 трехкаскадного рекуператора 10 к кондиционеру.
Присоединение подвесного фланцевого корпуса 26 трехкаскадного рекуператора 10 к кондиционеру с герметизацией соединений осуществляется в следующей последовательности. Вначале вертикальные звенья 44 насаживаются своими пазами на нижние торцы вертикальных поперечных стенок 40 кондиционера и временно закрепляются на них болтовыми соединениями. Затем нижние пласта вертикальных звеньев 44 намазываются клеем. После этого осуществляется подъем корпуса 26 с пластинчатым трехкаскадным рекуператором 10 и встраивание через окна сервисных дверей 54 нижнего торца вертикальной поперечной перегородки 41 кондиционера в соединительный паз 46 вертикальной поперечной перегородки 45 корпуса 26 с примыканием фланцев 43 корпуса 26 рекуператора к фланцам 49 монтажного окна 47 в напольной панели 1 кондиционера и присоединением фланцев 43 к фланцам 49 кондиционера болтовыми соединениями с установкой контрольных штифтов на фланцах. После этого вертикальные звенья 44 освобождают от болтовых соединений и опускают на вершины вертикально установленных теплообменников 30 и осуществляют прижим вертикальных звеньев для получения прочных клеевых швов.
Для облегчения встраивания вертикальных поперечных стенок 40 в соединительные пазы вертикальных звеньев 44, а также встраивания вертикальной поперечной перегородки 41 кондиционера в соединительный паз 46 вертикальной поперечной перегородки 45 корпуса 26 нижние торцы вертикальных стенок 40 и вертикальной поперечной перегородки 41 выполнены конусными.
Такая конструкция соединений «в замок» обеспечивает возможность демонтажа корпуса 26 пластинчатого трехкаскадного рекуператора 10 от кондиционера.
Кроме этого кондиционер имеет дополнительно еще шесть сервисных дверей, размещенных на передней боковой стенке кондиционера:
- сервисную дверь 56 для обслуживания воздухоочистителя 18 приточной камеры 3,
- сервисную дверь 57 для обслуживания вентиляторного блока 19 приточной камеры 3,
- сервисную дверь 58 для обслуживания адиабатического увлажнителя 13 приточного воздуха,
- сервисную дверь 59 для обслуживания воздухоочистителя 22 вытяжной камеры 4,
- сервисную дверь 60 для обслуживания адиабатического увлажнителя 12 вытяжной камеры 4,
- сервисную дверь 61 для обслуживания нагревателя 11 вытяжного воздуха,
- сервисную дверь 62 для обслуживания вентиляторного блока 23 вытяжной камеры 4.
Заявляемый кондиционер может работать в четырех режимах.
Режим 1. Режим кондиционирования в холодный период года с пропусканием через кондиционер 100% вытяжного воздуха и 100% наружного воздуха при температуре t1=10÷(-30)°C с нагреванием приточного воздуха в DEC-системе с последующим увлажнением приточного воздуха в адиабатическом увлажнителе и получением приточного воздуха с параметрами (t5=19°C, d5=11,60÷10,42 г/кг сух. возд., ϕ5=0,84÷0,76) без нагревания приточного воздуха после его адиабатического увлажнения.
Режим 2. Режим кондиционирования в теплый период года с пропусканием через кондиционер 100% вытяжного воздуха и 100% наружного воздуха при t1=11÷35°C без применения адиабатического увлажнителя приточного воздуха и получением приточного воздуха с параметрами (t5=19÷23°C, d5=6,8÷14,46 г/кг сух. возд., ϕ5=0,49÷0,81).
Режим 3. Режим кондиционирования для помещений специального назначения с пропусканием через кондиционер 100% вытяжного воздуха и 100% наружного воздуха при t1=(-11)÷(-40°C) с нагреванием приточного воздуха в DEC-системе с последующим увлажнением приточного воздуха в адиабатическом увлажнителе и получением приточного воздуха с параметрами:
- (t5=15°C, d5=7,96 г/кг сух. возд., ϕ5=0,748) без нагревания приточного воздуха после его адиабатического увлажнения;
- (tпр=19°C, dпр=7,96 г/кг сух. возд., ϕ5=0,58) с нагреванием приточного воздуха после его адиабатического увлажнения в нагревателе, установленном за пределами кондиционера.
Режим 4. Режим ожидания.
Все четыре режима задаются на пульте управления.
Кондиционер в режиме 1 работает следующим образом. Работают два вентиляторных блока 19, 23 приточной 3 и вытяжной 4 камер, один адиабатический увлажнитель 13 приточного воздуха, блок нагревателя 11 вытяжного воздуха и электропривод адсорбционного роторного рекуператора 9 при постоянной частоте вращения двигателя. При этом открыты управляемые утепленные воздушные клапаны 24, 25. Вентиляторные блоки 19, 23 работают со 100%-ной производительностью.
Рассмотрим работу линии вытяжки кондиционера в режиме 1.
Вытяжной воздух из рабочей зоны производственного помещения с параметрами (t6, d6, ϕ6, i6) поступает по всасывающему воздуховоду во входной патрубок 20 вытяжной камеры 4, проходит через воздухоочиститель 22 и выключенный адиабатический увлажнитель 12 и поступает в адсорбционный роторный рекуператор 9, который рекуперирует влагу вытяжного воздуха, передавая ее приточному воздуху, охлаждая приточный воздух.
Температура на выходе из адсорбционного роторного рекуператора 9 рассчитывается по формуле
Figure 00000167
и
при
Figure 00000168
составит:
- при t1=10°C t8=23-0,8(23-50)=44,6;
- при t1=0°C t8=23-0,8(23-64,5)=56,2;
- при t1=-1°C t8=23+0,8(23-65,0)=56,6;
- при t1=-30°C t8=23+0,8(23-78,0)=67,0.
Из адсорбционного роторного рекуператора 9 вытяжной воздух поступает в нагреватель 11, в котором он нагревается до расчетной температуры t9, определяемой по формуле
Figure 00000169
,
Которая при
Figure 00000170
составит:
- при
Figure 00000171
;
- при
Figure 00000172
;
- при
Figure 00000173
;
- при
Figure 00000174
.
Управляющий контроллер воздухонагревателя вытяжного воздуха 11 осуществляет через датчик температуры наружного воздуха (на фиг. не показан) постоянный мониторинг изменения температуры наружного воздуха t1 и при ее изменении на каждый 0,1°C подает сигнал термостату на пропорциональное изменение мощности нагревателя 11 вытяжного воздуха, обеспечивающее получение заданной расчетной температуры t9.
Поддержание заданных расчетных температур t9 вытяжного воздуха на выходе из воздухонагревателя 11 при изменении температуры наружного воздуха t1 в диапазоне t1=10÷(-30°C) обеспечивает перепад температур на нагревание вытяжного воздуха
Figure 00000175
, который составляет:
- при
Figure 00000176
;
- при
Figure 00000177
;
- при
Figure 00000178
;
- при
Figure 00000179
.
Вытяжной воздух из нагревателя 11 поступает в пластинчатый трехкаскадный противопоточный рекуператор 10, который рекуперирует теплоту вытяжного воздуха с температурой t9 и передает ее приточному воздуху, охлаждаясь в рекуператоре 10.
Температура охлажденного вытяжного воздуха на выходе из пластинчатого трехкаскадного рекуператора 10 определяется по формуле
Figure 00000180
и при
Figure 00000181
составляет
- при t1=10°C t10=50,4-0,991(50,4-10)=10,4°C;
- при t1=0°C t10=65,1-0,991(65,1-0)=0,6°C;
- при t1=-1°C t10=65,6-0,991(65,6+1)=-0,4°C;
- при t1=-30°C t10=79,0-0,991(79,0+30)=-29,0°C.
Охлажденный в пластинчатом трехкаскадном рекуператоре 10 вытяжной воздух выбрасывается вентиляторным блоком 23 через выходной патрубок 21 вытяжной камеры 4 в атмосферу.
Рассмотрим работу линии притока кондиционера в режиме 1.
Наружный воздух с параметрами (t1, d1, ϕ1, i1) поступает во входной патрубок 16 приточной камеры 3, проходит через воздухоочиститель 18 и поступает в пластинчатый трехкаскадный рекуператор 10, который рекуперирует теплоту вытяжного воздуха, выходящего из нагревателя 11, и передает ее приточному воздуху. Температура приточного воздуха на выходе из пластинчатого трехкаскадного рекуператора 10 определяется по формуле
Figure 00000182
и при
Figure 00000183
составляет:
- при t1=10°C t2=10+0,991(50,4-10)=50,0°C;
- при t1=0°C t2=0+0,991(65,1-0)=64,5°C;
- при t1=-1°C t2=-1+0,991(65,6+1)=65,0°C;
- при t1=-30°C t2=-30+0,991(79,0+30)=78,0°C.
Нагретый в пластинчатом трехкаскадном рекуператоре 10 приточный воздух поступает в адсорбционный роторный рекуператор 9, который рекуперирует:
- теплоту приточного воздуха и передает ее вытяжному воздуху, охлаждая приточный воздух;
- влагу вытяжного воздуха и передает ее приточному воздуху, увлажняя приточный воздух.
При этом:
а) температура приточного воздуха t3 на выходе из адсорбционного роторного рекуператора 9 определяется по формуле
Figure 00000184
, и при
Figure 00000185
, t7=23°C составляет:
- при t1=10°C t3=50,0+0,8(23-50,0)=28,4°C;
- при t1=0°C t3=64,5+0,8(23-64,5)=31,3°C;
- при t1=-1°C t3=65,0+0,8(23-65,0)=31,4°C;
- при t1=-30°C t3=78,0+0,8(23-78,0)=34,0°C.
б) влагосодержание приточного воздуха d3 на выходе из адсорбционного роторного рекуператора 9 определяется по формуле
Figure 00000186
и при
Figure 00000187
и d7=8,77 г/кг сух. возд. составляет
- при t1=10°C d3=6,34+0,45(8,77-6,34)=7,43 г/кг сух. возд.
- при t1=0°C d3=3,14+0,45(8,77-3,14)=5,67 г/кг сух. возд.
- при t1=-1°C d3=2,89+0,45 (8,77-2,89)=5,54 г/кг сух. возд.
- при t1=-30°C d3=0,194+0,45(8,77-0,194)=4,05 г/кг сух. возд.
Выходящий из адсорбционного роторного рекуператора 9 приточный воздух поступает в вентиляторный блок 19, в котором нагревается на величину
Figure 00000188
поступает в адиабатический увлажнитель с температурой, определяемой по формуле:
Figure 00000189
:
- при t1=10°C t4=28,4+1,0=29,4°C; d4=d3=7,43 г/кг сух. возд.;
- при t1=0°C t4=31,3+1,0=32,3°C; d4=d3=5,67 г/кг сух. возд.;
- при t1=-1°C t4=31,4+1,0=32,4°C; d4=d3=5,54 г/кг сух. возд.;
- при t1=-30°C t4=34,0+1,0=35,0°C; d4=d3=4,05 г/кг сух. возд.
Вентиляторный блок 19 подает приточный воздух в адиабатический увлажнитель 13, который увлажняет его с влагосодержания d4 до влагосодержания d5. При этом происходит косвенное адиабатическое охлаждение приточного воздуха с температуры t4 до t5=15°C на перепад температур
Figure 00000190
, который определяется по формуле
Figure 00000191
и при E=0,85 составляет:
- при
Figure 00000192
;
- при
Figure 00000193
;
- при
Figure 00000194
;
- при
Figure 00000195
.
Адиабатическое увлажнение приточного воздуха в режиме №1 обеспечивает получение приточного воздуха со следующими значениями влагосодержания d5 и относительной влажности ϕ5
- при t1=10°C d5=11,6 г/кг сух. возд.; ϕ5=0,84;
- при t1=0°C d5=11,0 г/кг сух. возд.; ϕ5=0,8;
- при t1=-1°C d5=10,9 г/кг сух. возд.; ϕ5=0,79;
- при t1=-30°C d5=10,4 г/кг сух. возд.; ϕ5=0,76.
Адиабатический увлажнитель 13 работает с переменной производительностью по деминерализованной воде
Figure 00000196
, кг/ч, рассчитываемой по формуле
Figure 00000197
,
где
Figure 00000198
- массовый поток сухого приточного воздуха, кг/ч;
Figure 00000199
- дефицит влаги в приточном воздухе перед адиабатическим увлажнителем, г/кг сух. возд.; d4, d5 - влагосодержание приточного воздуха до адиабатического увлажнителя 13 и после него, г/кг сух. возд. Значения d4 и d5 определяются по табл. 1; 10-3 - переводной коэффициент г в кг.
Дефицит влаги в приточном воздухе перед адиабатическим увлажнителем
Figure 00000200
определяется по формуле
Figure 00000201
и составляет:
- при
Figure 00000202
;
- при
Figure 00000203
;
- при
Figure 00000204
;
- при
Figure 00000205
Переменное количество деминерализованной воды
Figure 00000206
, подаваемое в распылительные форсунки, обеспечивается инвертором водяного насоса высокого давления и управлением работой соленоидных клапанов, отключающих (включающих) коллектора модульной распределительной стойки с различным количеством форсунок.
Кондиционер в режиме 2 работает следующим образом. Работают два вентиляторных блока 19, 23 приточной 3 и вытяжной 4 камер, один адиабатический увлажнитель 12 вытяжного воздуха, блок нагревателя 11 вытяжного воздуха и электропривод адсорбционного роторного рекуператора 9 при постоянной частоте вращения двигателя. При этом открыты управляемые утепленные воздушные клапаны 24, 25. Вентиляторные блоки 19, 23 работают со 100%-ной производительностью.
Особенностями работы линии вытяжки кондиционера в режиме 2 по сравнению с режимом 1 являются (табл. 3):
1. Изменение температуры вытяжного воздуха которая зависит от температуры наружного воздуха t1 и составляет:
- при t1=11°C; t6=23°C;
- при t1=35°C; t6=28°C.
2. Применение адиабатического увлажнителя вытяжного воздуха 12, который вызывает:
а) косвенное адиабатическое охлаждение вытяжного воздуха на величину
Figure 00000207
, которое определяется по формуле
Figure 00000208
и при Е=0,85 составляет:
- при t1=11°C;
Figure 00000209
;
- при t1=35°C;
Figure 00000210
;
б) изменение температуры вытяжного воздуха на входе в адсорбционный роторный рекуператор t7, которая определяется по формуле
Figure 00000211
и составляет:
- при t1=11°C; t7=17,2°C;
- при t1=35°C; t7=21,4°C.
Особенностями работы линии притока кондиционера в режиме 2 по сравнению с режимом 1 являются:
1. Изменение температуры приточного воздуха на выходе из адиабатического увлажнителя t5, которая зависит от температуры наружного воздуха t1 и составляет:
- при t1=11°C; t5=19°C;
- при t1=35°C; t5=23°C.
- охлаждение приточного воздуха без применения адиабатического увлажнителя, что обеспечивает равенство температур перед адиабатическим увлажнителем t4 и t5 на выходе из адиабатического увлажнителя (t4=t5), которые составляют:
- при t1=11°C; t4=t5=19°C;
- при t1=35°C; t4=t5=23°C.
Указанные особенности режима 2 обеспечивают:
1) получение перепада температур на нагревание вытяжного воздуха в нагревателе 11, который определяется по формуле
Figure 00000212
и составляет:
- при t1=11°C;
Figure 00000213
;
- при t1=35°C;
Figure 00000214
;
2) получение приточного воздуха после адиабатического увлажнителя с параметрами:
- при t1=11°C; t5=19°C; d5=6,8 г/кг сух. возд.; ϕ5=0,49;
- при t1=35°C; t5=23°C; d5=14,46 г/кг сух. возд.; ϕ5=0,81.
Кондиционер в режиме 3 работает следующим образом. Работают два вентиляторных блока 19, 23 приточной 3 и вытяжной 4 камер, один адиабатический увлажнитель 13 приточного воздуха, блок воздухонагревателя 11 вытяжного воздуха и электропривод адсорбционного роторного рекуператора 9 при переменной частоте вращения двигателя, обеспечиваемой инвертором (на фиг. не обозначен). При этом открыты управляемые утепленные воздушные клапаны 24, 25. Вентиляторные блоки 19, 23 работают со 100%-ной производительностью.
Алгоритм расчета, формулы и значения параметров наружного, вытяжного и приточного воздуха в режиме нагревания по зонам (1-11) заявляемого кондиционера для трех температур наружного воздуха t1=(-11), (-30) и (-40)°C для получения приточного воздуха с параметрами t5=15°C и ϕ5=0,748 приведены в табл. 2.
Особенностью работы линии вытяжки кондиционера в режиме 3 по сравнению с режимом 1 является дозированная подача влаги из вытяжного воздуха в приточный, обеспечиваемая инвертором электропривода адсорбционного роторного рекуператора. Количество влаги, передаваемое из вытяжного воздуха в приточный является переменной величиной, которая зависит от влагосодержания наружного воздуха d1, изменяющегося в диапазоне температур наружного воздуха t1=(-11)÷(-40)°C и определяемого по формуле Δd4,1=d4-d1, где d4 - влагосодержание приточного воздуха перед адиабатическим увлажнителем 13 d4=2,2 г/кг сух. возд. = const.
Особенностями работы линии притока кондиционера в режиме 3 по сравнению с режимом 1 являются:
1. Обеспечение получения приточного воздуха с параметрами (tпр=15°C, ϕ5=0,748) в диапазоне температур наружного воздуха t1=(-11)÷(-40)°C за счет ведения процесса адиабатического увлажнения при постоянной величине влагосодержания приточного воздуха перед адиабатическим увлажнителем d4=d3=2,2 г/кг сух. возд., обеспечиваемого инвертором электропривода адсорбционного роторного рекуператора 9 в соответствии с расчетными значениями эффективности рекуперации влаги, определяемой по формуле для каждого значения изменяющейся температуры наружного воздуха t1
Figure 00000215
,
где d3 - влагосодержание приточного воздуха на выходе из адсорбционного роторного рекуператора 9, г/кг сух. возд., d3=d4=2,2; d2 - влагосодержание приточного воздуха на выходе из пластинчатого трехкаскадного рекуператора, г/кг сух. возд.; d2=d1; d7 - влагосодержание вытяжного воздуха перед адсорбционным роторным рекуператором, г/кг сух. возд.; d7=7,29.
Значения
Figure 00000216
, обеспечиваемые адсорбционным колесом Hoval составляют:
- при t1=-11°C
Figure 00000217
;
- при t1=-30°C
Figure 00000218
;
- при t1=-40°C
Figure 00000219
.
2. Определение температуры приточного воздуха t2 между рекуператором осуществляется при переменном значении
Figure 00000220
по формуле
Figure 00000221
, которая составляет
- при t1=-11°C
Figure 00000222
;
- при t1=-30°C
Figure 00000223
- при t1=-40°C
Figure 00000224
.
Значения эффективности рекуперации теплоты вытяжного воздуха
Figure 00000225
адсорбционным колесом Hoval получены в п. 18 табл. 2.
3. Определение температуры вытяжного воздуха на выходе из адсорбционного роторного рекуператора 9 осуществляется при переменном значении
Figure 00000226
по формуле
Figure 00000227
, которая составляет:
- при t1=-11°C t8=20-0,62(20-42,1)=33,7°C
- при t1=-30°C t8=20-0,67(20-45,4)=37,0°C
- при t1=-40°C t8=20-0,72(20-50,0)=41,6°C.
4. Работа линии притока в холодный период года в ограниченном диапазоне температур наружного воздуха t1=(-11)÷(-40)°C, в котором влагосодержание наружного воздуха d1 меньше влагосодержания приточного воздуха перед адиабатическим увлажнителем d4=2,2 г/кг сух. возд. (d1<d4), что обеспечивает возможность его доувлажнения до величины d3=d4=2,2 г/кг сух. возд. посредством адсорбционного роторного рекуператора 9.
Кондиционер в режиме 4 (режим ожидания) находится в следующем состоянии.
Закрыты управляемые утепленные клапаны 24, 25. Выключены:
- вентиляторные блоки 19, 23;
- нагреватель вытяжного воздуха 11;
- электропривод адсорбционного роторного рекуператора 9;
- инвертор электропривода адсорбционного роторного рекуператора (на фиг. не обозначен);
- адиабатические увлажнители 12, 13;
- насос высокого давления, обслуживающий адиабатические увлажнители 12, 13;
- установка обратного осмоса для деминерализации водопроводной воды, подаваемой в распылительные форсунки.
Все изложенное, включая описание работы кондиционера, подтверждает возможность его использования в промышленности с получением высоких технических показателей по сравнению с известными конструкциями кондиционеров. Кроме того, как в источниках патентной и научно-технической информации, так и в промышленности такая конструкция не встречалась, что свидетельствует о соответствии заявляемого решения критериям изобретения.
Перечень последовательностей
Состав кондиционера
(фиг. 1-7)
1. Напольная панель кондиционера (фиг. 1, 3, 6)
2. Потолочная панель кондиционера (фиг. 1, 3, 6)
3. Приточная камера (фиг. 6)
4. Вытяжная камера (фиг. 6)
5. Горизонтальная промежуточная перегородка кондиционера (фиг. 3)
6. Основное окно горизонтальной промежуточной перегородки кондиционера (фиг. 3)
7. Дополнительное окно горизонтальной промежуточной перегородки кондиционера (фиг. 3)
8. Гибридная система осушительного и испарительного охлаждения (фиг. 6)
9. Адсорбционный роторный рекуператор (фиг. 6)
10. Рекуператор-теплообменник (пластинчатый трехкаскадный противопоточный рекуператор V-образного исполнения) (фиг. 4, 6)
11. Блок нагревателя вытяжного воздуха, размещенный между рекуператорами (фиг. 6)
12. Адиабатический увлажнитель вытяжного воздуха (фиг. 6)
13. Адиабатический увлажнитель приточного воздуха (фиг. 6)
14. Подводящий водопровод деминерализованной воды для адиабатического увлажнителя вытяжного воздуха (фиг. 6)
15. Подводящий водопровод деминерализованной воды для адиабатического увлажнителя приточного воздуха (фиг. 6)
16. Входной патрубок приточной камеры (фиг. 3, 6)
17. Выходной патрубок приточной камеры (фиг. 1, 3, 6)
18. Воздухоочиститель приточной камеры (фиг. 6)
19. Вентиляторный блок приточной камеры (фиг. 6)
20. Входной патрубок вытяжной камеры (фиг. 1, 3, 6)
21. Выходной патрубок вытяжной камеры (фиг. 1, 3, 6)
22. Воздухоочиститель вытяжной камеры (фиг. 6)
23. Вентиляторный блок вытяжной камеры (фиг. 6)
24. Управляемый утепленный воздушный клапан, установленный на входе в приточную камеру (фиг. 6)
25. Управляемый утепленный воздушный клапан, установленный на выходе из вытяжной камеры (фиг. 6)
26. Подвесной корпус пластинчатого трехкаскадного рекуператора V-образного исполнения (фиг. 4, 6)
27. Боковые стенки корпуса пластинчатого трехкаскадного рекуператора (фиг. 6)
28. Торцовые стенки корпуса пластинчатого трехкаскадного рекуператора (фиг. 5)
29. Днище корпуса пластинчатого трехкаскадного рекуператора (фиг. 4, 6)
30. Два вертикально установленных в ряд пластинчатых противопоточных теплообменника (фиг. 4, 6)
31. Внутренние боковые стенки вертикально установленных пластинчатых противопоточных теплообменников (фиг. 4)
32. Горизонтальное звено, соединяющее вертикально установленные в ряд пластинчатые противопоточные теплообменники (фиг. 4, 6)
33. Промежуточные патрубки (фиг. 4, 6)
34. Замыкающий диагонально установленный пластинчатый перекрестноточный теплообменник (фиг. 4, 6)
35. Нижнее ребро диагонально установленного замыкающего пластинчатого теплообменника (фиг. 4, 6)
36. Наружные боковые стенки вертикально установленных пластинчатых противопоточных теплообменников (фиг. 4)
37. Торцы вертикально установленных пластинчатых противопоточных теплообменников (фиг. 5)
38. Воздушный канал между теплообменниками линии вытяжки пластинчатого трехкаскадного рекуператора 10 (фиг. 4, 6)
39. Воздушный канал между теплообменниками линии притока пластинчатого трехкаскадного рекуператора 10 (фиг. 4, 6)
40. Две опущенные вниз вертикальные поперечные стенки основного окна горизонтальной промежуточной перегородки.
41. Вертикальная поперечная перегородка кондиционера (фиг. 3)
42. Боковые стенки кондиционера (фиг. 2)
43. Фланцы корпуса трехкаскадного рекуператора 10 (фиг. 4, 5)
44. Вертикальные звенья с соединительными пазами на пластинчатых противопоточных теплообменниках (фиг. 4, 6)
45. Вертикальная поперечная перегородка корпуса пластинчатого трехкаскадного рекуператора (фиг. 4, 6)
46. Соединительный паз вертикальной поперечной перегородки корпуса пластинчатого трехкаскадного рекуператора (фиг. 4)
47. Монтажное окно в напольной панели (фиг. 3)
48. Центрирующий выступ на фланцевой поверхности подвесного корпуса пластинчатого трехкаскадного рекуператора V-образного исполнения.
49. Фланцы монтажного отверстия кондиционера.
50. Воздушный канал выхода вытяжного воздуха из пластинчатого трехкаскадного рекуператора 10 в вытяжную камеру 4 (фиг. 6)
51. Воздушный канал выхода приточного воздуха из пластинчатого трехкаскадного рекуператора 10 в приточную камеру 3 (фиг. 6)
52. Вертикальные сервисные люки на подвесном корпусе 26 пластинчатого трехкаскадного рекуператора 10 (фиг. 4, 6)
53. Горизонтальный сервисный люк на подвесном корпусе 26 пластинчатого трехкаскадного рекуператора 10 (фиг. 4, 6)
54. Сервисная дверь для адсорбционного роторного рекуператора (фиг. 1, 2, 3)
55. Сервисные двери для герметизации соединений (фиг. 1)
56. Сервисная дверь для воздухоочистителя приточной камеры (фиг. 1)
57. Сервисная дверь для вентиляторного блока приточной камеры (фиг. 1)
58. Сервисная дверь для адиабатического увлажнителя приточного воздуха (фиг. 1)
59. Сервисная дверь для воздухоочистителя вытяжного воздуха (фиг. 1)
60. Сервисная дверь для адиабатического увлажнителя вытяжного воздуха (фиг. 1)
61. Сервисная дверь для нагревателя вытяжного воздуха (фиг. 1)
62. Сервисная дверь для вентиляторного блока вытяжной камеры (фиг. 1)

Claims (1)

  1. Кондиционер с гибридной системой осушительного и испарительного охлаждения, содержащий напольную и потолочную панели, боковые стенки, приточную и вытяжную камеры, разделенные между собой горизонтальной промежуточной перегородкой с основным и дополнительным окнами, систему осушительного и испарительного охлаждения, состоящую из двух рекуператоров - адсорбционного роторного рекуператора и рекуператора-теплообменника, встроенных в окна горизонтальной промежуточной перегородки и имеющих линии притока и вытяжки, блока воздухонагревателя вытяжного воздуха, размещенного между рекуператорами, и двух адиабатических увлажнителей вытяжного и приточного воздуха с индивидуальными подводящими водопроводами деминерализованной воды, один из которых размещен в линии вытяжки, а другой - в линии притока, приточная и вытяжная камеры содержат входной и выходной патрубки, воздухоочистители, установленные на входах в приточную и вытяжную камеры и вентиляторные блоки, при этом основное окно в горизонтальной промежуточной перегородке размещено на входе приточного воздуха в систему осушительного и испарительного охлаждения, отличающийся тем, что система осушительного и испарительного охлаждения выполнена гибридной с размещением в основном окне горизонтальной промежуточной перегородки рекуператора-теплообменника, который выполнен в виде пластинчатого трехкаскадного противопоточного рекуператора V-образного исполнения, размещенного в подвесном фланцевом корпусе с боковыми и торцовыми стенками, днищем и содержащего два вертикально установленных в ряд пластинчатых противопоточных теплообменника, соединенных по внутренним боковым стенкам горизонтальным звеном, и герметично присоединенный к ним снизу через промежуточные патрубки замыкающий диагонально установленный пластинчатый перекрестноточный теплообменник, который жестко установлен нижним ребром на днище корпуса рекуператора, при этом пластинчатый трехкаскадный рекуператор размещен в подвесном корпусе ниже фланцевой линии с образованием в его верхней части свободного пространства, в котором на вершинах вертикально установленных в ряд пластинчатых противопоточных теплообменников установлены вертикальные звенья с соединительными пазами, которые выполнены по всей ширине корпуса трехкаскадного рекуператора и герметично присоединены к торцевым стенкам корпуса рекуператора, а наружные боковые стенки упомянутых теплообменников соединены с боковыми стенками корпуса рекуператора, торцы теплообменников соединены с торцевыми стенками корпуса рекуператора с образованием воздушных каналов между теплообменниками в линиях вытяжки и притока трехкаскадного рекуператора, кроме этого основное окно в горизонтальной промежуточной перегородке кондиционера выполнено с опущенными вниз двумя вертикальными поперечными стенками, торцы которых герметично присоединены к боковым стенкам кондиционера, и разделено вертикальной поперечной перегородкой, которая выполнена по всей ширине кондиционера и герметично присоединена к потолочной панели и боковым стенкам кондиционера, на горизонтальном звене, соединяющем два вертикально установленных в ряд пластинчатых противопоточных теплообменника, установлена вертикальная поперечная перегородка с соединительным пазом в ее верхней части, которая выполнена по всей ширине корпуса пластинчатого трехкаскадного рекуператора и герметично присоединена к торцовым стенкам корпуса рекуператора, напольная панель кондиционера снабжена монтажным окном с фланцами, размещенным симметрично относительно вертикальной поперечной перегородки кондиционера, причем подвесной корпус пластинчатого трехкаскадного рекуператора встроен центрирующими выступами в монтажное окно и герметично присоединен своими фланцами к фланцам монтажного окна в напольной панели кондиционера с дополнительным встраиванием двух опущенных вниз вертикальных поперечных стенок основного окна горизонтальной промежуточной перегородки кондиционера в соединительные пазы вертикальных звеньев вертикально установленных пластинчатых противопоточных теплообменников пластинчатого трехкаскадного рекуператора и встраиванием нижнего торца вертикальной поперечной перегородки кондиционера в соединительный паз вертикальной поперечной перегородки корпуса пластинчатого трехкаскадного рекуператора с образованием трех герметичных соединений «в замок» и выходных воздушных каналов из пластинчатого трехкаскадного противопоточного рекуператора в вытяжную и приточную камеры.
RU2015153611A 2015-12-14 2015-12-14 Кондиционер с гибридной системой осушительного и испарительного охлаждения RU2625429C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015153611A RU2625429C2 (ru) 2015-12-14 2015-12-14 Кондиционер с гибридной системой осушительного и испарительного охлаждения

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015153611A RU2625429C2 (ru) 2015-12-14 2015-12-14 Кондиционер с гибридной системой осушительного и испарительного охлаждения

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015153611A RU2015153611A (ru) 2017-06-19
RU2625429C2 true RU2625429C2 (ru) 2017-07-13

Family

ID=59067985

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015153611A RU2625429C2 (ru) 2015-12-14 2015-12-14 Кондиционер с гибридной системой осушительного и испарительного охлаждения

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2625429C2 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU924460A1 (ru) * 1980-03-07 1982-04-30 за витель В.АоПопов Приточно-выт жна вентил ционна установка
UA84480C2 (ru) * 2007-01-30 2008-10-27 Виталий Алексеевич Завязкин Система вентиляции и кондиционирования воздуха
RU108561U1 (ru) * 2011-05-05 2011-09-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма "ХИМХОЛОДСЕРВИС" Экологическая и энергосберегающая система холодо- и теплоснабжения семейного дома
DE102011110862A1 (de) * 2011-08-17 2013-02-21 Klingenburg Gmbh Kühlvorrichtung für zur Erzeugung eines Zuluftstroms verwendete Außenluft und Verfahren zur Kühlung derselben

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU924460A1 (ru) * 1980-03-07 1982-04-30 за витель В.АоПопов Приточно-выт жна вентил ционна установка
UA84480C2 (ru) * 2007-01-30 2008-10-27 Виталий Алексеевич Завязкин Система вентиляции и кондиционирования воздуха
RU108561U1 (ru) * 2011-05-05 2011-09-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма "ХИМХОЛОДСЕРВИС" Экологическая и энергосберегающая система холодо- и теплоснабжения семейного дома
DE102011110862A1 (de) * 2011-08-17 2013-02-21 Klingenburg Gmbh Kühlvorrichtung für zur Erzeugung eines Zuluftstroms verwendete Außenluft und Verfahren zur Kühlung derselben

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
статья Н.В. Шилкина "Климатический центр Klimahaus в Бремерхафене". Опубликована в журнале "АВОК", N2, 2012 г., с.84-93. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015153611A (ru) 2017-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20080003940A1 (en) Ventilator system and method
RU2595583C1 (ru) Вентиляционная установка с форсированной системой осушительного и испарительного охлаждения
FI114942B (fi) Ilmastointilaite
CN104061630A (zh) 单元式新风处理机
CN107388447A (zh) 带制冷制热除湿热回收功能的净化新风机
KR100943356B1 (ko) 사계절 환기형 냉난방 설비
CN205717553U (zh) 一种具有深度除湿功能的空气调节机组
KR101363941B1 (ko) 공동주택 지역냉방을 위한 환기겸용 스탠드형 제습냉방 시스템
CN108224628A (zh) 结合热泵驱动的立管间接蒸发冷却与溶液除湿的空调机组
RU2671909C1 (ru) Система кондиционирования приточного воздуха с гибридной линией вытяжки горячего воздуха
JP2018021711A (ja) 水蒸発冷却器
CN210197589U (zh) 一种新风除湿机风道***
JPH07163830A (ja) 乾式除湿機およびこれを用いた空調設備
RU2594967C2 (ru) Кондиционер с гибридной системой осушительного и испарительного охлаждения
KR101420595B1 (ko) 데시칸트 에어컨
RU2625429C2 (ru) Кондиционер с гибридной системой осушительного и испарительного охлаждения
RU2656589C1 (ru) Система кондиционирования приточного воздуха с линией горячего воздуха и каскадной рекуперацией теплоты
CN207585003U (zh) 全热交换芯和新风换气机
RU2630435C1 (ru) Кондиционер с трехроторной системой осушительного и испарительного охлаждения
RU2660520C1 (ru) Система кондиционирования приточного воздуха с линией вытяжки горячего воздуха
CN204301237U (zh) 一种全过程节能蒸发冷凝空调机***
CN109186007A (zh) 一种户式空气源双板热回收新风机组
CN104406254A (zh) 一种全过程节能蒸发冷凝空调机***及其控制方法
CN109140738A (zh) 一种空气处理设备
CN210197588U (zh) 一种新风除湿机组

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171215