Система кондиционирования воздуха

/00, 1975. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относится к .областикондиционирования воздуха с использованием в качестве источника холода ЯО 1548608 абсорбционной холодильной машины.С целью повышения эффективности обработки воздуха в систему кондиционирования воздуха, содержащую камеру 2орошения, подогреватель 5 воздуха,холодильную машину с абсорбером 6,конденсатором 7 и двумя испарителями3 и 37, дополнительно введены датчики26-31 температуры, влагосодержания иотносительной влажности наружноговоздуха и приточного воздуха, датчик32 энтальпии и электронный процессор33, состоящий из последовательносоединенных подсистем 34, 35.и 36сбора информации, анализа информациии принятия решений и формирования вы- аходных управляющих воздействий. 2 ил.Изобретение относится к обработкевоздуха, преимущественно к кондиционированию воздуха с использованиемв качестве источника холодоснабженияабсорбционнои холодильной машины,5Цель изобретения - повышение качества обработки воздуха.На Фиг. 1 показана Функциональнаясхема системы кондиционирования воздуха; на Фиг. 2 - процессы оптимальной обработки воздуха на 1-д-диаграмме,система кондцционирования воздухасодержит включенные в контур 1 циркуляции холодоносителя оросительнуюкамеру 2 и испаритель 3 абсорбционной холодильной машины, и включенныев водяной циркуляционный контур 4поверхностный подогреватель 5 воздуха, абсорбер 6, конденсатор 7 и генератор 8 холодильной машины,0 истема содержит также теплообменник-регенератор 9, дроссельный вентиль 10, воздуховод 11 наружного воздуха, насос 12 испарителя.Дополнительно устройство содержитосновной обводной воздуховод 13, подключенный в направлении перемещениявоздуха к входу оросительной камеры302 и к выходу поверхностного подогревателя 5 воздуха, дополнительные обводные воздуховоды 14 и ",5 оросительной камеры и подогревателя, воздушныеклапаны 16-18 установленные на упо 35мянутых воздуховодах, и воздушныеклапаны 19-21 на наружном воздуховоде 11, размещенные между точками при ,соединения дополнительных воздухо, водов, регулятор 22 производительности насоса 12 испарителя 3, регулирую.щие клапаны 23-25 контура 1 циркуляции холодоносителя и водяного циркуляционного контура 4, датчики 26-31температуры, вгалосодержания и относительной влажности наружного и приточного воздуха, датчик 32 знтальпиинаружного воздуха, злектронный процессор 33, включающий последовательно соединенные подсистемы 34-36 сбора инФормации, анализа лнФормациии Формирования управляющих воздействий и дополнительный испаритель 37,причем выходы всех датчиков подключены к входам подсистемы 34 сбораинФормации, выходы подсистемы 36Формирования управляющих воздействийсоединены с воздушными и регулирующими клапанами 16-21 и 23-25 и регулятором 22 производительности насоса 12, дополнительный испаритель 37подключен к источнику 38 сброснойтеплоты, а генератор 8 холодильноймашины соединен подводящим 39 и отводящим 40 трубопроводами теплоносителя.Система содержит также вентилятор41, насос 42 в циркуляционном контуре 4, трубопроводы 43 и 44 системыоборотного водоснабжения холодильноймашины, подключенные к регулирующимклапанам 24 и 25: воздушные клапаны16-21 снабжены приводами 45-50, а регулирующие клапаны 23-25 - приводами51-53,Система кондиционирования воздухаработает следующим образом.Наружный воздух поступает в систему кондиционирования воздуха повоздуховоду 1,1, далее в зависимостиот режима работы системы он проходитобработку в оросительной камере 2,затем в подогревателе 5 или перепускается по обводным каналам 13-15,последовательно проходя обработкув подогревателе 5 и камере 2, и подается вентилятором 41 потребителю.В генераторе 8 круглогодично ра"ботающей абсорбционной холодильноймашины при помощи теплоносителя, подводимого и отводимого по трубопроводам 39 и 40, из раствора выпаривается хладагент, Палее пары хладагентапоступают в конденсатор 7, где переходят в жидкое состояние, отдаваятеплоту Фазового перехода циркулирующей в контуре 4 воде, Из конденсатора 7 жидкий хпадагент через дроссельный вентиль 10 поступает в испаритель3, где испаряется при низких температуре и давлении испарения, отбираятеплоту от хладоносителя, циркулирующего через испаритель 3 и оросительнуюкамеру 2, а при отсутствии потребности в холоде для обработки воздуха жидкий хладагент поступает в дополнительный испаритель 37, отбирая теплоту отисточника 38 сбросной теплоты. Послеиспарителя парообразный хладагент поступает в абсорбер 6, где поглощаетсяслабым раствором, поступающим сюда изгенератора 8 через теплообменник-регенератор 9. Выделяющаяся в абсорбере 6теплота передается воде, циркулирующейв контуре 4, После абсорбера 6 крепкийраствор поступает через теплообменникрегенератор 9 в генератор 8, Циркули5 154860рующая в контуре 4 вода подается на.сосом Й 2 в подогреватель 5, при этомчасть ее при необходимости может поступать на дополнительное охлаждениев систему оборотного водоснабжения .абсорбционной холодильной машины через клапаны 24 и 25 по трубопроводам43 и 44,Сигналы от датчиков температуры 1 О26 и 29, вгалосодержания 27 и 30,энтальпии 32 и относительной влажности 28 и 31 постоянно поступают кэлектронному процессору 33. По сигналам датчиков контролируется точностьподдержания параметров приточноговоздуха, выбирается и обеспечивается оптимальный по критерию минимумаэнергозатрат алгоритм обработки воз-.духа путем подачи сигналов от подсистемы 36 формирования воздействийк регулирующим клапанам 16-21, 23-25и к регулятору 22 производительностинасоса 12. лдх от сД р до "вс25Процессы оптимальной обработки воздуха при помощи системы кондиционирования представлены на фиг, 2, на которой обозначены области 1-1 Х расположения параметров наружного воздуха, каждой из которых соответствует определенный алгоритм обработки воздуха, буквой Н обозначены точки, характеризующие текущие состояниянаружного воздуха, четырехугольник АВС 1 ограничивает область расположения параметров приточного воздуха, точка Х соответствует минимальной температуре хладоносителя.При расположении параметров наружного воздуха в области 1 (фиг. 2),ограниценной линией постоянного влагосодержания и прямой ХЕ (верхняяграница), однозначно заданной уравнением прямой, проходящей через дветочки Х и С с известными параметрами,клапаны 19-21 открыты, клапаны 16-18закрыты, клапаны 24 и 25 регулируютсоотношение расхода нагретой в абсорбере 6 и конденсаторе 7 воды через 5 Оподогреватель 5 и систему оборотноговодоснабжения, клапан 23 пропускаетвесь хладоноситель через испаритель 3 абсорбционной холодильной машины,регулятор.22 обеспечивает поддержание максимально допустимого влагосодержания приточного воздуха й путемизменения производительности насоса12. В этом режиме наружный воздух 8 6охлаждается и осушается по политропев оросительной камере 2 хладоносителем, имеющим минимальную температуру,до достижения влагосодержания Йзатем нагревается в подогревателе 5до достижения температуры точки С иподается потребителю,При расположении параметров наружного воздуха в области 11, ограниченной линией постоянной энтальпии1 и прямой ХЕ (нижняя граница), положение клапанов 19-21 и 16-18 не изменяется, подогреватель 5 посредством клапанов 24 и 25 отклюцен от контура 4, при этом циркулирующая в этомконтуре вода охлаждается в системеоборотного водоснабжения . Наружныйвоздух охлаждается и осушается по политропе в камере 2 до температурыси влагосодержания йс, соответствующих точке С, что обеспечиваетсяперепуском цасти хладоносителя припомощи клапана 23 мимо испарителя 3и соответствующим изменением производительности насоса 12При расположении параметров наружного воздуха в области 111, ограниценной линиями постоянной энтальпии1, и 1 и линией постоянной температуры с ь, положение регулирующихклапанов 16-21, 24 и 25 остается таким же, как в предыдущем режиме, абсорбционная холодильная машина неработает,Наружный воздух адиабатицески охлаждается и увлажняется в оросительной камере 2 до достижения постоянной температуры, при этом относительная влажность приточного воздуха может колебаться в заданных пределахот Ю 4,6 до Г рсПри переходе параметров наружноговоздуха в область 1 Ч, ограниченнуюлиниями постоянной энтальпии 1 ь и 14и кривой ц 4, наружный воздухрбрабатывается так же как в предыдущем режиме, с той разницей, цтоадиабатическое охлаждение и увлажнение происходят до достижения воздухом относительной влажности (4 ва температура приточного воздухаможет колебаться в заданных предеПри расположении параметров наружного воздуха в области Ч наружный возг дух тепловлажностной обработке не подвергается.При расположении параметров наружного воздуха в пределах области Ч 1, ограниченной линиями постоянного влагосодержания Й и дс .и кривой и в пределах области Ч 1, ог 5 раниченной линиями 1, 1 е р, наружный воздух нагревается в подогревателе 5 в первом случае до относительной влажности ц, во втором - 10 до температуры с. При этом подвод воды в оросительную камеру 2 прекращен, испаритель 3 от контура отключен, а испарение хладагента происходит в нем с отбором теплоты фазового перехода от источника 38 сбросной теплоты,При переходе параметров наружного воздуха в область 711, ограниченную линиями Й, д и 1 где 1 являъ 20 ется энтальпией точки пересечения линии дс кривой 1 = 1003, наружный воздух адиабатически охлаждается в оросительной камере 2 до достижения вла госодержания дд, а затем 25 нагревается в подогревателе 5 до температуры с ,испарение хладагента также происходит за счет отбора теплоты от источника 38, 1При переходе параметров наружного ЗО воздуха в область 1 Х энтальпия наружного воздуха меньше, чем энтальпия при обработке наружного воздуха в предыдущих режимах, т,е. невозможно обеспечить поддержание параметров приточного воздуха в заданных пределах (четырехугольник,АВС 0). В этом режиме воздействием подсистемы 36 обеспечивается открытое положение клапанов 16-18 и закрытое положение 40 клапанов 19-21. Поступающий по воздуховоду 21 наружный воздух подается по обводному воздуховоду 14 к подогревателю 5, где нагревается при постоянном влагосодержании до состоя ния, характеризуемого точкой на линии постоянной энтальпии 1 д, затем по воздуховоду 11, обводному воздуховоду 13, воздуховоду 11 подается. к оросительной камере 2, где адиабатически .охлаждается и увлажняется до параметров точки А, характеризующей состояние приточного воздуха с минимально допустимой температурой си минимально допустимой отно 55 ительной влажностью, что беспечивается изменением произвоительности насоса 12. После оросительной камеры по воздуховоду 11,обводному воздуховоду 15, воздуховоду 11 воздух поступает к всасывающему патрубку вентилятора ч 1, а затем - к потребителю, Испарение хлад- агента в этом режиме также происходит за счет тепла от источника 38, 1При переходе параметров наружноговоздуха из области 1 Х в область Ч 11или Ч 11, а затем в обгасти 1 Ч, Ч,Ч 11, 11 или 11 положение клапанов16-21 не изменяется, а при дальнейшем переходе параметров наружноговоздуха в область 1, когда требуетсяпредварительное искусственное охлаждение наружного воздуха в оросительной камере 2 с последующим нагревомв подогревателе 5, открываются клапаны 19-21 и закрываются клапаны16-18,Формула изобретенияСистема кондиционирования воздуха содержащая включенные в контур циркуляции хладоносителя оросительную камеру и испаритель абсорбционной холодильной машины и включенные в водяной циркуляционный контур поверхностный подогреватель воздуха, абсорбер, конденсатор и генератор этой же машины, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества обработки воздуха и снижения энергозатрат, система дополнительно содержит основной обводной воздуховод, подключенный. в направлении перемещения воздуха к входу орос,ительной камеры и к выходу поверхностного подогревателя воздуха, дополнительные обводные воздуховоды оросительной камеры и подогревателя, воздушные клапаны, установленные на упомянуть,х воздуховодах и воздушные клапаны на наружном воздуховоде, размещенные между точками подсоединения дополнительных воздуховодов, регулятор производительности насоса испарителя, регулирующие клапаны контура циркуляции холодоносителя и водяного циркуляционного контура, датчики температуры, влагосодержания и относительной влажности наружного и приточного воздуха, датчик энтальпии наружного воздуха, эгектронный процессор, включающий госледовательно соединенные подсистемы сбора информации, анализа информацйи.и формирования управляющих1 О 1548608 Составитель В.Жильцоведактор М,Бланар Техред М,Ходанич Корректор В.Кабаций Заказ 133ВНИИПИ Государстве11 оеиям при ГКНТ/5 одп иям и открыт янабд,4 о изобрет35, Раушс оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 Ч 1 воздействий и дополнительный испаритель, причем выходы всех датчиковподключены к входам подсистемы сбораинформации, выходы подсистемы формирования управляющих воздействий соединены с привОдами воздушных и регуТиражого комитета 35 Москва лирующих клапанов и регулятором производительности, дополнительный испаритель .подключен к источнику сбросной теплоты, а генератор холодильноймашины соединен с подводящим и отводящим трубопроводами теплоносителя.