Система кондиционирования с автоматическим регулированием тепловлагосодержания приточного воздуха

(19) (51) Е ИЗОБРЕТЕНИ К ПАТЕНТУ ружного воздуха снабжен первой и второй замыкающей и третьей размыкающей группами контактов. Трехходовой клапан теплоносителя последовательно включен чеоез третью группу в цепь управления .между терморегулятором "точки росы" и регулирующим клапаном каналов наружного и рециркуляционного воздуха, последний дополнительно связан через первую группу с тсрморегупятором наружного воздуха Трехходсвой клапан камеры орошения соединен через вторую группу с терморегулятором "точки росы". Теплообменник первого подогрева установлен в канале рециркуляционного воздуха перед регулирующим воздушным клапаном по ходу воздуха 1 зл.ф-лы, 2 ил. Комитет Российской Федерациицо патентам и товарным знакам(54) СИСТЕМА КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ С АВТОМАТИЧЕСКИМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ ТЕПЛОВЛАГОСОДЕРЖАНИЯ ПРИТОЧНОГО ВОЗДУХАИзобретение аткосится к области вен- наружного и рециркуляционного воздуха и тиляции и кондицианирования воздуха, в трехходовым клапанам камеры орошения, часгности к регулированию теплавлагоса- треххадовай клапан теплоносителя, раздержэния приточнога воздуха,и.мажетбыть мещенный на входе теплосети в теплообиспольэовано в промышленных, обще менник второго подогрева и на выходе ственных и жилых зданиях, теплоносителя иэ теплоабменника первогоИзвестна система кондиционирования, подогрева, последний из которых устэноввключааьцэя терморегулятор приточнога лен перед камерой орошения, дапалнительвоздуха, связанный по управлению с регу на введены терморегулятор наружного лирующим клапаном обратного теплоноси- "О воздуха, снабжекный первой и второй зателя теплоабменника второго подогрева, мыкающей и третьей размыкающей группатерморегулятар "точки росы", связанный ми контактов, при этом трехходавой клапан па;,ледавательно по управлению с регули- теплоносителя последовательно включен руащим клапанам каналов наружного и ре- через третью группу размыкаащих кантакциркуляционного воздуха и трехходавым 15 тов в цепь управления между термарегуляклэпанам насоса водяного контура камеры тором "точки росы" и регулирующим орошения, треххадавай клаган теплакаси- клапаном каналов наружного и рециркулягеля, соединяющий вход теплоабменника ционнаго воздуха, причем последний довторого подогрева с прямой линией тепло- палнительно связан через первую группу сети и с выходом теплаобменника первого 20 замыкающих коктэктав с терморегулятором падсгревэ и связанный по управлению с наружного воздуха. а трехходавай клапан тармарегулятарам прямого теплоносителя камеры орошения соединен через вторую теплаобмекника второго подогрева, пере- группу замыкающих контактов с термарегуключающие и обратный клапаны и водапа- ляторам "точки росы",гдагреватель в узле теплообеспечения б Крометага,теплообмекникпервогапотеплаабмекника пеавага подогрева. дагрева может быть установлен в каналеК недостатку данной системы следует аециркуляцианнага воздуха перед регулиотнести наличие большого количества эле- рующим воздушным клапаном па ходу вазмектав, что снижает надежность системы, духа, что снизит в переходный и теплый перерасход хладанасителя при превыше- ЗО периоды гада аэродинамическое сапротивн, и теплпсадержанием наружного воздуха ление, а в холодный период года исключит тепласадержакия рециркуляционного и не- воэможность замерзания теплаабменника. полное использование теплоносителя из-за Нэ фиг,1 и 2 представлены фуккциасбрасэ части ега через дроссельную шайбу, нэльные схемы системы кандицианиравэчта снижает экономичность системы. 35 ния с установкой теплоабменкика первогоНаиболее близкой к изобретению явля- подогрева перед камерой орошения и в кается система кандициокирования, содержа- нале рециркуляционного воздуха.щая аналогичный упомянутой системе Система кандицианиравания включает набор элементов и дополнительный водо- в себя теплаобменники 14.и 3 первого и нагреватель с трехходовым клапаном, свя О второго подогрева, камеру 11 орошения с занным паупрэвлениюстермарегуляторам насосам 10 водяного контура, притачный "точки расы", вентилятор 24, терморегулятор 1 притачнаДанной системе также присущи низкие го воздуха, связанный па управлению с ренадежность и эконо личность. гулирующим клапанам 2 теплоносителя,Изобретение направлена на снижение 45 установленным на выходе иэ теплоабмекколичества элементов и повышение эф- ника 3 второго подогрева в теплосеть, терфективнасти использования тепло- и хла- марегулятор 5 "точки росы", соединенный доносителя, чта снижает капитальные и па упрэвленио с регулирующим клапаном 6 эксплуатационные затраты. каналов 7 и 8 наружно;о и рециркуляцианДля этого в систему кондицианирава наго воздуха и трехходавым клапаном 9 ния, содержащую теплаобменники перво- камеры 11 орошения, треххадовой клаго и второго подогрева, камеру орошения пан 12 теплоносителя, раэмещенкый на с насосом водяного контура, приточный входе теплосети в теплаобменник 3 вта вентилятор, терморегулятор приточного рога подогрева и нэ выходе теплоносителя воздуха, связанный па управлению с аегу из теплаобменника 14 первого подогрева, лирующим клапаном гепланасителя, уста- последний иэ которых может быть устанавнавленным нэ выходе иэ теплаабменника лен либо перед камерой 11 орошения второго подогрева в теплосеть, термарегу- фиг.1), либо в канале 8 рециркуляционного лчтар "точки росы", соединенный па управ- воздуха перед клапанам 6 па ходу воздуха лению с регулирующим клапаном каналов фиг,2), дополнительно введенные термаре2005269 При достижении температуры наружного воздуха порядка 15-16 С теплосодержание (температура) наружного воздуха превышает теплосодержание (температуру) рециркуляционного воздуха, терморегулятор 15 наружного воздуха через первую группу замыкающих контактов 16 посредством клапана 6 прикрывает канал 7 наружного воздуха до возможного минимума (30 ф(,) и открывает канал 8 рециркуляции (на 70), а через вторую группу замыкающих контактов 17 переводит терморегулятор 5 "точки росы" на непосредственное управление трехходовым клапаном 9. 55Формула изобретения теплообменники первого и второго подо 1, СИСТЕМА КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ грева, камеру орошения с насосом водяно- С АВТОМАТИЧЕСКИМ РЕГУЛИРОВАНИ- го контура, приточный вентилятор, ЕМ ТЕПЛОВЛАГОСОДЕРЖАНИЯ ПРИ- терморегулятор приточного воздуха, свя- ТОЧНОГО ВОЗДУХА, содержащая занный по управлению с регулирующим(например, до -10 С) клапан 12 будет полность о закрыт в сторону прохода теплоносителя через теплообменник 14, т.е, температура смеси наружного и рециркуляционного воздуха будет такова (13 С), что первый подогрев уже не потребуется.При дальнейшем повышении темпера туры наружного воздуха после закрытия трехходового клапана 12 через его концевые выключатели (на чертежах не показаны) терморегулятор 5 "точки росы" начинает управлять клапаном 6 каналов 7 и 8 наружного и рециркуляционного воздуха, т,е, постепенно увеличивать долю наружного и уменьшать долю рециркуляционного воздуха,Температура приточного воздуха при этом поддерживается терморегулятором 1 посредством. изменения расхода теплоносителя из прямой линии 13 теплосети через трехходовой клапан 12, теплообменник 3 и клапан 2 в обратную линию 4 теплосети.Режим охлаждения. При повышении температуры наружного воздуха, например, до 10 С, когда клапан 6 будет полностью открыт в сторону прохода наружного воздуха и закрыт в сторону прохода рециркуляционного воздуха, терморегулятор 5 "точки росы" через концевые выключатели клапана 6(на чертежах не показаны) переводится на управление трехходовым клапаном 9 насоса 10 водяного контура камеры 11 орошения: с ростом температуры наружного воздуха клапан 9 все более открывается в сторону забора холодной воды из трубопровода 22 холодоснабжения. Излишки воды в камере 11 орошения посредством перелива удаляются по отводящему трубопроводу 23. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Температура приточного воздуха в данном режиме продолжает поддерживаться терморегулятором 1 посредством изменения расхода теплоносителя через теплообменник 3 второго подогрева.При понижении температуры наружного воздуха процесс регулирования осуществляется в обратном порядке: прикрывается трехходовой клапан 9 в сторону потребления холодной воды из трубопровода 22 непосредственно по управлению терморегулятором 5 при минимуме забора наружного воздуха и максимуме рециркуляции - продолжает прикрываться клапан 9 при переключении управления терморегулятором 5 через клапаны 12 и 6, последний из которых переводится на режим полного потребления наружного воздуха - прикрывается клапан 6 в сторону потребления наружного воздуха - открывается трехходовой клапан 12 в сторону увеличения прохода теплоносителя через теплообменник 14 первого подогрева при минимуме забора наружного воздуха.Представленная на фиг.2 система кондиционирования работает аналогично вышеизложенному.Поскольку теплообменник 14 первого подогрева установлен в канале 8 рециркуляционного воздуха, то при управлении в режиме охлаждения и в переходном режиме процесс термовлажностной обработки воздуха происходит при значительно меньшем аэродинамическом сопротивлении, т.е. при работе системы на наружном воздухе сопротивление на первом подогреве отсутствует полностью, а при максимуме забора рециркуляционного воздуха оно достигает 70 от имевшегося по фиг,1.Кроме того, теплообменник 14 первого подогрева в этом варианте находится в однородной среде только при положительных температурах, что не требует тщательного смещения наружного и рециркуляционного воздуха для исключения замерзания трубок теплообменника 14.Таким образом, благодаря новой совокупности существенных отличительных признаков система обеспечивает термовлажностную обработку приточного воздуха с меньшими капитальными и эксплуатационными затратами при высокой надежности.(56) Авторское свидетельство СССР Р 1160191, кл. Е 24 Р 3/06, 1983.10 15 20 25 30 35 40 45 50 гулятор 15 наружного воздуха, снабженный первой и второй замыкающей и третьей размыкающей группами контактов 16 - 18, при этом трехходовой клапан 12 теплоносителя последовательно вкл.очен через третью группу размыкающих контактов 18 в цепь управления между терморегулятором 5 "точки росы" и регулирующим клапанам 6 каналов 7 и 8 наружного и рециркуляционного воздуха, причем последний дополнительно связан через первую группу замыкающих контактов 16 с терморегулятором 15 наружного воздуха, а трехходавой клапан 9 камеры 11 орошения соединен через вторую группу замыкающих контактов 17 с терморегулятором 5 "тачки росы".На фиг.1 и 2 указаны также обратная и прямая линии 4 и 13 теплосети, а водяной контур камеры 11 Орошения включает в себя трубопроводы 19, 20 и 21 циркуляции, нагнетания и подпитки, подаюьций и отводящий трубопроводы 22 и 23 холодоснабжения.Система кондиционирования по фиг.1 работает следующим образом,Режим нагрева, При включении кондиционера трехходовой клапан 12 полностью открывается в сторону прохода обратного теплоносителя с выхода теплообменника 14 первого подогрева через теплоабменник 3 второго подогрева, открываются клапан 2 и клапан 6 каналов 7 и 8 на 30;4 в сторону прохода наружного и на 70 рециркуляционного воздуха, закрывается трехходовой клапан 9 в сторону забора холодной воды из подающего трубопровода 22, включается циркуляционный насос 10, обеспечивая работу камеры 11 орошения в адиабатическом режиме, при которой вода из камеры 11 по трубопроводу 19 циркуляции через трехходавой клапан 9 насосом 10 по трубопроводу 20 нагнетания неоднократно возвращается на распыл, а компенсация уноса воды в обрабатываемый воздух осуществляется по трубопроводу 21 подпитки, например, из водопровода, включается приточный вентилятор 24, который смесь наружного и рециркуляционного воздуха с постоянным соотношением, нагретую на теплоабменнике 14 первого подогрева, увлажненнуа в камере 11 орошения и догретую на теплоабменнике 3 второго подогрева, подает в обслуживаемое помещение (не показано),Регулирование влажности приточнаго воздуха осуществляется по методу "точки росы" путем воздействия термарегулятора 5 через третью размыкающуюся группу контактов 18 термарегулятора 15 наружного воздуха.на трехходовай клапан 12: при повышении температуры "точки росы" клапан 12 закрывается и уменьшает количество теплоносителя, проходящего через теплообменник 14 первого подогрева, а ори понижении - открывается, увеличисая расход теплоносителя,Регулирование температуры приточного воздуха осуществл; ется терморегулятором 1 путем воздействия на клапан 2; при повышении температуры клапан 2 закрь;вается, при понижечии - открывается.Изменение теплосъема на теплообменнике 14 первого подогрева от изменения общего расхОда тспланосителя от действия клапана 2 автоматически нейтрализуется изменением положение трехходоваго клапана 12, т.е. при Открытии клапана 2 клапан 12 прикрывается ПО команде терморегулятора 5 "тачки росы", восстанавливая необхо. димый расход теплоносителя через теплообменник 14,Р сво 1 О Очередь, прикрытие клапана 12 в сторону поохада теплоносителя через теплообменник 14 первого подогрева ведет к повышению температуры теплоносителя на входе теплообменника 3 второго подогрева за счет увеличения доли прямого теплоносителя из линии 13 теплосети, что ведет к быстоой стабилизации температуры притачнага воздуха и к стабилизации всей системы в целом.При закрытии клапана 2 процесс происходит в обаатном г.орядке; приоткрывается треххадовой клапан 12 в сторону прохода теплоносителя через теплаобменник 14 первого подогрева, восстанавливая установившийся расход через него и уменьшая температуру теплоносителя на входе теплообменника 3 второго подогрева,Таким образам, температура "точки росы поддерживается на заданном термарсгулятором 5 уровне путем измененля количесгва теплоносителя через теплообменник 14 первого подогрева пасредсвсм трехходавога клапана 12, а температура поиточного воздуха поддерживается на заданном терморегуляторам 1 уровне путем взаимосвязан нога изменения количества теплоносителя через теплоабменник 3 второго подогрева посредством клапана 2 и температуры теплоносителя на входе теплообменника 3 посредством клапана 12,С ростом температуры наружного воздуха трехходовай клапан 12 будет пропорционально уменьшать расход теплоноситсля через теплаобменник 14 первого подогрева, а клапан 2 поддерживатьнеобходимый расход теплоносителя черезтеплаобменник 3 второго подарева.Переходный режим, При некотором повышении температуры наружного воздухаклапаном теплоносителя, установленным на выходе из теплообменника второго подогрева в теплосеть, терморегулятор "точки росы". соединенный по управлению с регулирующим клапаном каналов наружного и рециркуляционного воздуха и трехходовым клапаном камеры орошения, трехходовой клапан теплоносителя, размещенный на входе теплосети и теплообменник второго подогрева и на выходе теплоносителя из теплообменника первого подогрева, последний из которых установлен перед камерой орошения, отличающаяся тем, что система дополнительно содержит терморегулятор наружного воздуха, снабженный первой и второй замыкающей и третьей размыкающей группами контактов, при этом трехходовой клапан теплоносителя последовательно включенчерез третью группу размыкающих контактов в цепь управления между терморегулятором"точки оосы" и регулирующим клапа 5 ном каналов наружного и рециркуляционного воздуха, причем последнийдополнительно связан через первую группу замыкающих контактов с терморегулятором наружного воздуха, э трехходовой10 клапан камеры орошения соединен черезвторую группу замыкающих контактов стерморегулятором "точки росы",2, Система по п.1, отличающаяся тем,что теплообмекник первого подогрева ус 15 тановлен в канале рециркуляционного воздуха перед регулирующим воздушным, клапаном по ходу воздуха,2005 Р 69 Составитель Е, ТарасовТехред М.Моргентал Корректор О.Кравцова Цэлихин едакто аказ 34 Тираж НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Рэушская н Подпис Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 1