SU1079960A1 - Air-conditioning device - Google Patents

Abstract

УСТАНОВКА КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА, содержаща  установленные на валу привода компрессор и детандер, соединенный между собой воздуховодом, имеющим теплообменник, смесительную камеру, соединенную через расположенную под воздухоохладителем емкостьс увлажнителем, который расположен на входе в компрессор, и делитель потоков, вход которого соединен с выходом детандера, а выходы соответственно — со смесительной камерой и'вооздухоохладителем, отличающа с  тем, что, с целью повышени  КПД и расщирени  диапазона регулировани  температуры, установка дополнительно содержит парокомпрессионную холодильную машину, испаритель которой выполнен в виде воздухоохладител , а конденсатор — в виде теплообменника, причем по воздушному потоку выход из воздухоохладител  соединен со ?месительной камерой, а теплообменник снабжен обводным каналом.<}-^Вь/хоЗ ёозди!<а. Samf^ocffepy28Ч?)!од Soj^t^xn из помеи^е/^и ^СОсоО5S(ЛAIR CONDITIONING INSTALLATION, containing a compressor and an expander mounted on the drive shaft, interconnected by a duct having a heat exchanger, a mixing chamber connected through a humidifier located under the cooler, and a flow divider, the inlet connected to the expander output, and the outlets, respectively, with a mixing chamber and an air cooler, characterized in that, in order to increase the efficiency and extend the control range The unit additionally contains a vapor compression chiller, the evaporator of which is designed as an air cooler, and a condenser as a heat exchanger, with the air cooler connected to the mixing chamber and the heat exchanger provided with a bypass channel. <} - ^ B / Ho Go back! < a. Samf ^ ocffepy28Ч?)! Od Soj ^ t ^ xn from the mud ^ e / ^ and ^ SooSo5S (L

Description

Изобретение относитс  к технике кондиционировани  воздуха.The invention relates to air conditioning technology.

Известна установка кондиционировани  воздуха, содержаща  установленные на валу привода компрессор и детандер, соединенные между собой воздуховодом, имеющим теплообменник, смесительную камеру, соединенную через расположенную под воздухоохладителем рмкость с увлажнителем, который расположен на входе в компрессор, и делитель потоков, вход которого соединен с выходом детандера, а выходы соответственно - со смесительной камерой и воздухоохладителем 1 .A known installation of air conditioning, comprising a compressor and an expander mounted on the drive shaft, interconnected by a duct having a heat exchanger, a mixing chamber connected through a humidifier located under the air cooler, which is located at the compressor inlet, and a flow divider, the inlet of which is connected to the outlet the expander, and the outlets, respectively - with a mixing chamber and air cooler 1.

Недостатком данной установки  вл етс  низкий КПД и малый диапазон регулировани  температуры в св зи с тем, что воздушные турбокомпрессорные кондиционеры имеют малый холодильный коэффициент, а диапазон регулировани  температуры находитс  в сильной зависимости от температуры охлаждающего потока, котора  ограничена конструктивными параметрами компрессора и детандера.The disadvantage of this installation is low efficiency and low temperature control range due to the fact that air turbo-compressor air conditioners have a low coefficient of cooling, and the temperature control range is strongly dependent on the temperature of the cooling flow, which is limited by the design parameters of the compressor and the expander.

Цель изобретени  - повышение КПД и расширение диапазона регулировани  температуры .The purpose of the invention is to increase efficiency and expand the range of temperature control.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что установка кондиционировани  воздуха, содержаща  установленные на валу привода компрессор и детандер, соединенные между собой воздуховодом, имеющим теплообменник , смесительную камеру, соединенную через расположенную под воздухоохладителем емкость с увлажнителем, который расположен на входе в компрессор, и делитель потоков , вход которого соединен с выходом детандера , а выходы соответственно - со смеси тельной камерой и воздухоотделителем, дополнительно содержит парокомпрессионную холодильную машину, испаритель которой выполнен в виде воздухоохладител , а конденсатор - в виде теплообменника, причем по воздушному потоку выход из воздухоохладител  соединен со смесительной камерой , а теплообменник снабжен обводным каналом.The goal is achieved by installing an air conditioning unit containing a compressor and an expander mounted on the drive shaft, interconnected by an air duct having a heat exchanger, a mixing chamber connected to a humidifier located under the air cooler located at the compressor inlet, and a flow divider the inlet of which is connected to the outlet of the expander, and the outlets, respectively, with a mixing chamber and an air separator, additionally contains a vapor compression refrigeration the machine, the evaporator of which is made in the form of an air cooler, and the condenser is in the form of a heat exchanger, with the outlet from the air cooler being connected to the mixing chamber through the air flow, and the heat exchanger is equipped with a bypass channel.

На чертеже приведена одна из возможных принципиальных схем установки кондиционировани  воздуха.The drawing shows one of the possible schematic diagrams of an air conditioning unit.

Установка содержит установленные на валу 1 привода 2 компрессор 3 и детандер 4, соединенные между собой воздуховодом , имеющим теплообменник 6, смесительную камеру 7, соединенную через расположенную под воздухоохладителем 8 емкость 9 с увлажнителем 10, который расположен на входе в компрессор 3, и делитель 11 потоков, вход 12 которого подсоединен к выходу детандера 4, а выходы 13 и 14 соответственно к смесительной камере 7 и воздухоохладителю 8. Кроме того, установка дополнительно содержит парокомпрессионную холодильную машину, компрессор.The installation contains mounted on the shaft 1 of the drive 2, the compressor 3 and the expander 4, interconnected by a duct having a heat exchanger 6, a mixing chamber 7 connected through a container 9 located under the air cooler 8 to the humidifier 10, which is located at the entrance to the compressor 3, and a divider 11 streams, the inlet 12 of which is connected to the outlet of the expander 4, and the outlets 13 and 14 respectively to the mixing chamber 7 and the air cooler 8. In addition, the installation further comprises a vapor compression refrigerating machine, a compressor.

15 с приводом 16, терморегулирующий вентиль 17, ресивер 18, фильтр-осушитель 19, при этом испаритель холодильной мащины выполнен в виде воздухоохладител  8, а конденсатор - в виде теплообменника 6, причем по воздушному потоку выход из воздухоохладител  8 соединен со смесительной камерой 7, а теплообменник 6 снабжен обводным каналом 20. Кроме того, установка имеет воздушные заслонки 2Ги 22, вентиль 23, запорный клапан 24 на магистрали 25 и клапаны 26 и 27, заборник 28 воздуха помещени , регенеративный теплообменник 29.15 with a drive 16, a thermostatic valve 17, a receiver 18, a filter drier 19, while the evaporator of the refrigeration unit is made in the form of an air cooler 8, and the condenser is in the form of a heat exchanger 6, and the air outlet 8 is connected to the mixing chamber 7, and the heat exchanger 6 is equipped with a bypass channel 20. In addition, the installation has air dampers 2 and 22, a valve 23, a shut-off valve 24 on line 25 and valves 26 and 27, a room air intake 28, a regenerative heat exchanger 29.

Установка работает следующим обра30 .М.The installation works as follows .30

Включаетс  привод 2, который приводит в действие установку. Летом и зимой воздух на обработку поступает на вход компрессора 3 через увлажнитель 10 (эжектор) и  вл етс  рабочим потоком. В увлажнителе 10 создаетс  разр жение, за счет которого через вентиль 23 подаетс  на увлажнение воздуха вода. В компрессоре 3 воздух сжимаетс  до давлени  1,5-2 кг/с.м. Увлажнение потока позвол ет снизить работу сжати  в компрессоре и получить пониженную температуру потока воздуха на выходе из компрессора. При этом возрастает масса потока и теплоемкость воздуха. Привод 16 включен и парокомпрессионна  холодильна  машина работает. Элементы холодильной машины соединены между собой известным образом.Actuator 2 is activated, which drives the installation. In summer and winter, the air for treatment enters the compressor 3 inlet through humidifier 10 (ejector) and is the working flow. In the humidifier 10, a vacuum is created, due to which water is supplied through the valve 23 to humidify the air. In compressor 3, air is compressed to a pressure of 1.5-2 kg / cm. Humidifying the flow reduces the compression work in the compressor and results in a lower air flow temperature at the outlet of the compressor. This increases the mass flow and heat capacity of air. The drive 16 is turned on and the vapor compression refrigeration machine is running. The elements of the refrigerating machine are interconnected in a known manner.

Воздушный поток из ко.мпрессора 3 поступает в теплооб.менник 6 (конденсатор), нагреваетс  (охлаж.ает холодоагент) и направл етс  в детандер 4. При этом заслонка 21 закрыта, а заслонка 22 - открыта. На лопат-ках турбины детандера происходит расширение потока. Энерги  возвращаетс  на вал 1 привода 2, поток охлаждаетс  и направл етс  в делитель 11 потока к выходам 13 и 14 делител . Из выхода 13 .делител , поток теплый и влажный поступает в смесительную камеру 7. Из выхода 14 делител  поток направл етс  в воздухоохладитель 8, в котором происходит и осушение потока воздуха. Конденсат выпадает в емкость 9 под воздухоохладителем 8 и через вентиль 23 поступает к увлажнителю 10 (эжектору) на повторное использование. Тепло, отведенное от воздуха в воздухоохладителе 8 (испарителе), переноситс  хладагентом и в теплообменнике 6 будет подведено к воздушному потоку. Воздух холодный и сухой из воздухоохладител  8 (испарител ) через запорный клапан 24 по магистрали 25 подаетс  в смесительную камеру 7. Из смесительной камеры 7, в которой тоже может выпадать конденсат, воздух с заданными параметрами поступает в помещение. В зимний период открываютс  клапаны 27 и 26, и закрываютс  клапаны 24 и права  часть делител  11 потока с выходом 14. При этом, воздух на вход в компрессор 3 поступает с более низкой температурой. Степень увлажнени  регулируетс  путем перекрыти  вентил  23. В конденсаторе б поток подогреваетс  и поступает на турбину детандера 4. После расширени  потока на турбине и возвращени  энергии на вал I привода 2 происходит охлаждение потока, но поток остаетс  теплым (30-40°С). ,Этот поток поступает через выход 13 делител  11 к смесительной камере 7 и из него поступает в помещение. Воздух из помещени  (или под действием избыточного давлени  создаваемого системой кондиционировани  воздуха или нагнетател ) через заборник 28, открытый клапан 26, через воздухоохладитель 8, открытый клапан 27 выходит в атмосферу. При этом из воздуха отводитс  тепло и используетс  дл  .подогрева потока в теплообменнике 6. В данном случае холодильна  машина работает как тепловой насос. Данна  схе.ма обеспечивает работу системы в режиме проветривани . При этом холодильна  машина отключаетс , закрываетс  заслонка 22, а заслонка 21 открываетс , отключаетс  подача воды в увлажнитель 10 вентилем 23, закрываетс .права  часть делител  11 потока, с выходом 14. Воздух поступает в компрессор 3, сжимаетс  и через обводной канал 20, поступает на турбину детандера 4, где расшир етс . Затем через делитель II потока (выхоД 13), смесительную камеру 7 поступает в помещение . Предложенное конструктивное выполнение установки позвол ет повысить ее КПД и расширить диапазон регулировани  температуры за счет рационального использовани  совместной работы воздушной и парокомпрессионной холодильных машин.The air flow from co-compressor 3 enters the heat exchanger 6 (condenser), heats up (cools the refrigerant) and is directed to the expander 4. At the same time, the damper 21 is closed and the damper 22 is open. On the blades of the expander turbine, the flow expands. The energy is returned to the shaft 1 of the drive 2, the flow is cooled and sent to the flow divider 11 to the outlets 13 and 14 of the divider. From outlet 13 of the separator, the flow is warm and moist enters the mixing chamber 7. From outlet 14 of the separator, the flow is directed to the air cooler 8, in which the air flow is dried. The condensate falls into the tank 9 under the air cooler 8 and through the valve 23 enters the humidifier 10 (ejector) for reuse. The heat removed from the air in the air cooler 8 (evaporator) is transferred by the refrigerant and in the heat exchanger 6 will be supplied to the air flow. The air is cold and dry from the air cooler 8 (evaporator) through the shut-off valve 24 through line 25 is fed to the mixing chamber 7. From the mixing chamber 7, in which condensate can also fall, the air with the specified parameters enters the room. In winter, valves 27 and 26 open, and valves 24 and the right part of flow divider 11 are closed with outlet 14. At the same time, air enters compressor 3 with a lower temperature. The degree of humidification is controlled by shutting off valve 23. In condenser b, the flow is heated and fed to the expander turbine 4. After the flow has been expanded on the turbine and energy is returned to the shaft I of drive 2, the flow is cooled, but the flow remains warm (30-40 ° C). This stream enters through the exit 13 of the splitter 11 to the mixing chamber 7 and from it enters the room. The air from the room (or under the action of the overpressure created by the air conditioning system or the blower) through the intake 28, the open valve 26, through the air cooler 8, the open valve 27 goes to the atmosphere. In this case, heat is removed from the air and is used to heat the flow in heat exchanger 6. In this case, the chiller works as a heat pump. This scheme ensures that the system operates in the aeration mode. At the same time, the refrigerating machine is turned off, the valve 22 is closed, and the valve 21 is opened, the water supply to the humidifier 10 is turned off by the valve 23, the right part of the flow divider 11 is closed, with outlet 14. Air enters the compressor 3, is compressed and through the bypass channel 20, it enters to the expander turbine 4 where it expands. Then through the divider II flow (output 13), the mixing chamber 7 enters the room. The proposed constructive implementation of the installation allows to increase its efficiency and expand the range of temperature control due to the rational use of joint operation of air and vapor compression refrigerators.

Claims (1)

УСТАНОВКА КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА, содержащая установленные на валу привода компрессор и детандер, соединенный между собой воздуховодом, имеющим теплообменник, смесительную камеру, соединенную через расположенную под воздухоохладителем емкость с увлажнителем, который расположен на входе в компрессор, и делитель потоков, вход которого соединен с выходом детандера, а выходы соответственно — со смесительной камерой ивооздухоохладителем, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД и расширения диапазона регулирования температуры, установка дополнительно содержит парокомпрессионную холодильную машину, испаритель которой выполнен в виде воздухоохладителя, а конденсатор — в виде теплообменника, причем по воздушному потоку выход из воздухоохладителя соединен со смесительной камерой, а теплообменник снабжен обводным каналом.INSTALLATION OF AIR CONDITIONING, containing a compressor and an expander mounted on the drive shaft, interconnected by an air duct having a heat exchanger, a mixing chamber connected through a container located under the air cooler with a humidifier, which is located at the compressor inlet, and a flow divider, the input of which is connected to the expander output , and the outputs, respectively, with a mixing chamber and an air cooler, characterized in that, in order to increase the efficiency and expand the range of temperature control, tanovka additionally contains a vapor compression refrigeration machine, the evaporator of which is made in the form of an air cooler, and the condenser is in the form of a heat exchanger, and the air outlet from the air cooler is connected to the mixing chamber, and the heat exchanger is equipped with a bypass channel. Выход Воздуха В атмосферуAir Outlet W Воздух.ц из помещенияW Indoor air