Отопительно-вентиляционная система

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(72) Авторы Синяков Анатолий Леонидович Цубанов Игорь Александрович(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(57) Отопительно-вентиляционная система производственного помещения, содержащая расположенные в помещении распределительные и вытяжной воздуховоды и присоединенные соответственно через приточный и вытяжной магистральные воздуховоды соответственно к выходу приточного вентилятора и распределительному коллектору теплого воздуха основного рекуперативного теплообменника, собирающий коллектор теплого воздуха которого через вытяжной вентилятор сообщен с наружной средой, с которой также сообщен распределительный коллектор холодного воздуха этого теплообменника, отличающаяся тем, что снабжена дополнительным рекуперативным теплообменником и 13164 1 2010.04.30 смесительным коллектором, при этом к собирающему коллектору холодного воздуха основного теплообменника и к магистральному вытяжному воздуховоду соответственно присоединены распределительные коллекторы холодного и теплого воздуха дополнительного рекуперативного теплообменника, собирающие коллекторы холодного и теплого воздуха которого присоединены к смесительному коллектору, выход которого присоединен ко входу приточного вентилятора. Предлагаемое техническое решение относится к отопительно-вентиляционным системам производственных помещений, характеризующихся большими тепловлагопоступлениями в воздушную среду от технологических процессов. Известна конструкция отопительно-вентиляционной системы производственного помещения 1. Отопительно-вентиляционная система содержит расположенные в помещении распределительные воздуховоды, присоединенные через магистральный воздуховод и калорифер к выходу приточного вентилятора, вход которого сообщен с наружной средой вытяжную шахту для удаления вентиляционного воздуха из помещения. Недостатком известной отопительно-вентиляционной системы являются большие затраты тепловой энергии на поддержание нормируемой температуры воздушной среды помещения в холодный период года. Большие затраты тепловой энергии системой обусловлены большими потерями теплоты с вентиляционным воздухом, который удаляется из помещения через вытяжную шахту и теплота которого не используется системой для предварительного подогрева приточного воздуха. Наиболее близкой к заявляемой конструкции отопительно-вентиляционной системы является отопительно-вентиляционная система, содержащая рекуперативный теплообменник, приточный и вытяжной вентиляторы, распложенные в помещении вытяжной и распределительные воздуховоды 2. Недостатками известной отопительно-вентиляционной системы производственных помещений являются пониженные эффективность и надежность работы. Пониженная эффективность работы системы обусловлена уменьшением тепловой мощности рекуперативного теплообменника при температурах наружного воздуха ниже-10 С из-за образования на теплообменной поверхности слоя снега-льда, который уменьшает теплопередачу от теплого воздуха к холодному. Так как помещение характеризуется большими тепловлагопоступлениями в воздушную среду, то для поддержания нормируемой температуры в рабочей зоне в холодный период года при нормируемом воздухообмене подают приточный воздух с отрицательными температурами (-7-15 С), при этом дополнительный подогрев приточного воздуха осуществляется теплопоступлениями от технологических процессов в воздушную среду. Подогрев приточного воздуха с температуры -25 С до -7-15 С осуществляют в теплообменнике, при этом воздух впитывает в себя влагопоступления от технологических процессов и теплый влажный воздух вытяжным вентилятором протягивается через теплообменник. В процессе движения теплого и холодного воздуха через теплообменник происходит подогрев холодного приточного воздуха до отрицательной температуры(-7-15 С) частью теплоты удаляемого из помещения воздуха, при этом при низких температурах наружного воздуха (-10-25 С) на теплообменной поверхности теплообменника образуется слой снега-льда, толщина которого зависит не только от глубины охлаждения теплого воздуха, но и от его влагосодержания. Наличие слоя снега-льда уменьшает тепловую мощность теплообменника. Пониженная надежность работы системы обусловлена возможностью прекращения работы теплообменника из-за перекрытия проходного сечения каналов для теплого возду 2 13164 1 2010.04.30 ха слоем снега-льда при длительно стоящих низких (-20-25 С) температурах наружного воздуха. Задача изобретения - повышение эффективности и надежности работы отопительновентиляционной системы производственного помещения. Задача решается тем, что известная отопительно-вентиляционная система, содержащая расположенные в помещении распределительные и вытяжной воздуховоды, присоединенные соответственно через приточный и вытяжной магистральные воздуховоды соответственно к выходу приточного вентилятора и распределительному коллектору теплого воздуха основного рекуперативного теплообменника, собирающий коллектор теплого воздуха которого через вытяжной вентилятор сообщен с наружной средой, с которой также сообщен распределительный коллектор холодного воздуха этого теплообменника,снабжена дополнительным рекуперативным теплообменником и смесительным коллектором, при этом к собирающему коллектору холодного воздуха основного теплообменника и к магистральному вытяжному воздуховоду соответственно присоединены распределительные коллекторы холодного и теплого воздуха дополнительного рекуперативного теплообменника, собирающие коллекторы холодного и теплого воздуха которого присоединены к смесительному коллектору, выход которого присоединен ко входу приточного вентилятора. Сущность предлагаемой полезной модели поясняется схемой отопительно-вентиляционной системы, изображенной на фигуре. Отопительно-вентиляционная система содержит распределительные 1, 2 и вытяжной 3 воздуховоды, расположенные в помещении 4 и присоединенные соответственно через приточный 5 и вытяжной 6 магистральные воздуховоды соответственно к выходу приточного вентилятора 7 и распределительному коллектору 8 теплого воздуха основного теплообменника 9, собирающий коллектор 10 теплого воздуха которого через вытяжной вентилятор 11 сообщен с наружной средой, с которой также сообщен распределительный коллектор 12 холодного воздуха этого теплообменника 9, который оборудован собирающим коллектором 13 холодного воздуха. Отопительно-вентиляционная система снабжена дополнительным рекуперативным теплообменником 14 с распределительными 15, 16 и собирающими 17, 18 коллекторами для холодного и теплого воздуха, смесительным коллектором 19 с входными патрубками 20, 21 и выходным патрубком 22. При этом к собирающему коллектору 13 холодного воздуха теплообменника 9 и к магистральному вытяжному воздуховоду 6 соответственно присоединены распределительные коллекторы 15, 16 холодного и теплого воздуха дополнительного теплообменника 14,собирающие коллекторы 17, 18 холодного и теплого воздуха которого присоединены ко входным патрубкам 20, 21 смесительного коллектора 19, выходной патрубок 22 которого присоединен ко входу приточного вентилятора 7. Для повышения эффективности работы системы вытяжной воздуховод 3 расположен в рабочей зоне помещения над источником паропоступлений в воздушную среду помещения. Работает заявляемая отопительно-вентиляционная система следующим образом. В холодный период года работают непрерывно приточный 7 и вытяжной 11 вентиляторы, при этом приточный вентилятор 7 протягивает холодный воздух через основной 9 и дополнительный 14 теплообменники и он поступает в смесительный коллектор 19, в который поступает часть теплого воздуха из воздуховода 6, протягиваемого через теплообменник 14 также приточным вентилятором 7. Вытяжной вентилятор 11 забирает теплый воздух из помещения 4 при помощи вытяжного воздуховода 3, протягивает его через теплообменник 9 и выбрасывает его в окружающую среду. 3 13164 1 2010.04.30 В теплообменнике 9 происходит нагрев приточного воздуха с температуры -25 С до-7-15 С, после чего он поступает в теплообменник 14 и дополнительный нагрев этого воздуха осуществляется теплотой воздуха, забираемого из воздуховода 6 приточным вентилятором 7, при этом в теплообменнике 14 происходит конденсация водяных паров, содержащихся в теплом воздухе, и осушенный теплый воздух поступает в смесительный коллектор 19, куда поступает и наружный воздух, нагретый в теплообменниках 9 и 14. Смесь осушенного теплого воздуха и наружного, подогретого в теплообменниках 9 и 14,приточным вентилятором 7 из смесительного коллектора 19 подается в помещение через распределительные воздуховоды 1, 2. В результате осушки теплого воздуха помещения уменьшается влагосодержание теплого воздуха, протягиваемого вытяжным вентилятором 11 через теплообменник 9, в результате чего уменьшается толщина слоя снега-льда, образующегося на теплообменной поверхности теплообменника при низких отрицательных температурах наружного воздуха, что приводит к повышению эффективности и надежности работы теплообменника и всей отопительно-вентиляционной системы. Таким образом, заявляемая конструкция отопительно-вентиляционной системы производственного помещения имеет повышенную эффективность и надежность работы, так как позволяет увеличить тепловую мощность и надежность работы основного теплообменника при низких температурах наружного воздуха за счет уменьшения влагосодержания теплого воздуха, поступающего в теплообменник, путем его осушки. Источники информации 1. Мельников С.В. Технологическое оборудование животноводческих ферм и комплексов. - Л. Агропромиздат. Ленинградское отделение, 1985. - С. 103. 2. Богуславский Л.Д. и др. Энергосбережение в системах теплоснабжения, вентиляции и кондиционирования воздуха. - . Стройиздат, 1980. - С. 278. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4