Рекуперативное устройство приточно-вытяжной вентиляции здания

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Полоцкий государственный университет(72) Авторы Липко Владимир Иосифович Липко Святослав Владимирович(73) Патентообладатель Учреждение образования Полоцкий государственный университет(57) Рекуперативное устройство приточно-вытяжной вентиляции здания, включающее вертикальный вытяжной воздуховод с подключенными к нему квартирными вытяжными воздуховодами, вертикальный приточный воздуховод с подключенными к нему квартирными приточными воздуховодами и шахту, сообщающуюся с атмосферой, причем вертикальные вытяжной и приточный воздуховоды размещены внутри здания и имеют общую стенку, отличающееся тем, что оно снабжено воздухопроводящим каналом, образованным светопрозрачным навесным фасадом и наружной поверхностью наружной ограждающей конструкции здания и сообщающимся внизу с атмосферой, а вверху с теплым чердаком здания, кроме того, устройство снабжено централизованным крышным вентилятором над шахтой и централизованным пластинчатым теплоутилизатором, размещенным внутри теплого чердака здания, входной патрубок которого открыт в объем теплого чердака, второй патрубок соединен с вертикальным приточным воздуховодом, третий патрубок соединен с вертикальным вытяжным воздуховодом, а четвертый патрубок соединен с шахтой.(56) 1. Данилевский Л.Н., Пилипенко В.М., Терехов С.В. Системы автоматизации энергоэффективного жилого дома в Минске // Архитектура и строительство. - 2009. -7. - С. 16-19. 2. Патент Республики Беларусь на полезную модель 7952, МПК 24 7/00, 2011 (прототип). Полезная модель относится к отопительно-вентиляционной технике и может быть использована для энергоресурсоэффективного тепловоздухоснабжения зданий. Известно устройство приточно-вытяжной вентиляции здания с рекуперацией теплоты удаляемого воздуха, разработанное Белорусским государственным предприятием Институт НИПТИС им. Атаева С.С., включающее рекуперативный пластинчатый теплообменник,воздушный фильтр, электрический воздухонагреватель, канальные электровентиляторы,приточные и вытяжные воздуховоды из оцинкованной стали, горизонтально расположенные под потолком внутри каждой квартиры, и гибкие воздуховоды для подключения к оборудованию (рекуператоров, вентиляторов). Каждое поквартирное устройство подключено к приточным и вытяжным теплоизолированным стальным воздуховодам, расположенным по внешним фасадам здания 1. Недостатками данного устройства являются излишнее аэродинамическое сопротивление приточных и вытяжных воздуховодов,для преодоления которого требуется установка трех канальных вентиляторов в каждой квартире теплоизолированные приточные и вытяжные воздуховоды из оцинкованной стали,вертикально расположеные на внешних фасадах по всей высоте здания, не используются для обмена теплотой удаляемого и приточного воздуха, а служат только для поквартирных установок приточно-вытяжной вентиляции устройство включает пластинчатые рекуператоры из цветного металла, электрические воздухонагреватели и бесшумные вентиляторы импортного производства, требующие затрат иностранной валюты при строительстве и эксплуатации зданий. Наиболее близким к заявленному устройству является устройство приточно-вытяжной вентиляции здания, включающее вертикальный вытяжной воздуховод с подключенными к нему квартирными вытяжными воздуховодами и вертикальный приточный воздуховод с подключенными к нему квартирными приточными воздуховодами. Вытяжной и приточный воздуховоды размещены внутри здания, причем вытяжной воздуховод размещен внутри приточного с образованием между воздуховодами канала для подачи наружного приточного воздуха внутрь каждого вентилируемого помещения, который сверху открыт в атмосферу через шахту над крышей здания 2. Недостатками устройства, принятого за прототип, являются отсутствие возможности использования уходящей трансмиссионной теплоты через наружное ограждение (наружные стены, окна, покрытия) для предварительного подогрева наружного приточного воздуха, т.к. воздухозаборное отверстие непосредственно связано с атмосферой отсутствие централизованного рекуператора теплоты, содержащейся в удаляемом вытяжном воздухе, для эффективного подогрева наружного приточного воздуха отсутствие крышного вентилятора для создания устойчивой вентиляции воздуха в период межсезонья, когда температуры внутреннего и наружного воздуха выравниваются и естественная циркуляция воздуха минимизируется. Задачей полезной модели является повышение качества микроклимата жилых помещений за счет организованной подачи свежего наружного воздуха в нормативно регулируемых количествах с трехступенчатым эффектом утилизации теряемой зданием теплоты 2 83812012.06.30 через вентилируемый навесной фасад и объем теплого чердака с отбором трансмиссионной теплоты, теряемой зданием через наружное ограждение через централизованный рекуперативный пластинчатый теплообменник через контактные поверхности приточных и вытяжных вертикальных воздуховодов. Поставленная задача решается тем, что заявляемое рекуперативное устройство приточно-вытяжной вентиляции здания, включающее вертикальный вытяжной воздуховод с подключенными к нему квартирными вытяжными воздуховодами, вертикальный приточный воздуховод с подключенными к нему квартирными приточными воздуховодами и шахту над крышей здания, сообщающуюся с атмосферой, причем вертикальные вытяжной и приточный воздуховоды размещены внутри здания и имеют общую стенку, в отличие от прототипа, снабжено воздухопроводящим каналом, образованным светопрозрачным навесным фасадом и наружной поверхностью наружной ограждающей конструкции здания и сообщающимся внизу с атмосферой, а вверху с теплым чердаком здания. Кроме того,устройство снабжено централизованным крышным вентилятором над шахтой и централизованным пластинчатым теплоутилизатором, размещенным внутри теплого чердака здания. Входной патрубок централизованного пластинчатого теплоутилизатора открыт в объем теплого чердака, второй патрубок соединен с вертикальным вытяжным воздуховодом, третий патрубок соединен с вертикальным приточным воздуховодом, а четвертый патрубок соединен с шахтой. Наличие воздухопроводящего канала, образованного светопрозрачным навесным фасадом и наружной поверхностью ограждающей конструкции здания и сообщающегося внизу с атмосферой, а вверху с теплым чердаком здания, обеспечивает улавливание трансмиссионной теплоты, теряемой зданием через наружные ограждающие конструкции(стены, окна), наружным приточным воздухом, поступающим снизу в воздухопроводящий канал. Навесной фасад воспринимает теплоту прямой и рассеянной солнечной радиации, а через наружную поверхность наружного ограждения стремится уйти наружу трансмиссионный тепловой поток, теряемый зданием. Вся эта теплота улавливается, аккумулируется и возвращается обратно в здание направленным потоком наружного воздуха, который предварительно прогревается с наружной стороны за счет прямой и рассеянной солнечной радиации в дневное время и постоянно в течение всего отопительного периода за счет трансмиссионной теплоты, теряемой отапливаемым зданием через наружные ограждения. В верхней части здания воздухопроводящий канал сообщается с теплым чердаком здания, в котором установлен централизованный пластинчатый теплоутилизатор. Вытяжная шахта оборудована централизованным крышным вентилятором для повышения устойчивости вентиляции в период межсезонья при повышении наружной температуры. На фигуре представлен фрагмент чердачного здания с заявляемым устройством. Рекуперативное устройство приточно-вытяжной вентиляции здания включает вертикальный воздухопроводящий канал 1, образованный светопрозрачным навесным фасадом 2 и наружной поверхностью наружной ограждающей конструкции 3 и имеющий снизу щелевое отверствие 4 по всей ширине фасада 2 для забора приточного наружного воздуха, а в верхней части открыт в объем теплого чердака 5. В объеме теплого чердака 5 расположен централизованный пластинчатый теплоутилизатор 6 с четырьмя патрубками входной патрубок 7 открыт в объем теплого чердака 5 второй патрубок 8 соединен с вертикальным приточным воздуховодом 9, к которому присоединены поэтажные квартирные горизонтальные приточные воздуховоды 10 с регулируемыми воздухоприточными решетками 11 третий патрубок 12 соединен с вертикальным вытяжным воздуховодом 13, к которому присоединены поэтажные квартирные горизонтальные вытяжные воздуховоды 14 с регулируемыми решетками 15 для удаления воздуха из вентилируемых помещений четвертый патрубок 16 соединен с шахтой 17, которая сверху сообщается с атмосферой через крышный вентилятор 18 или воздушный клапан 19. 3 83812012.06.30 Заявляемое рекуперативное устройство приточно-вытяжной вентиляции работает следующим образом. Свежий наружный приточный воздух под действием естественного гравитационного давления или под действием принудительной циркуляции поступает снаружи в воздухопроводящий канал 1, в котором происходит предварительный подогрев через светопрозрачный навесной фасад 2 за счет прямой и рассеянной солнечной радиации в дневное время и через наружные поверхности ограждающих конструкций 3 постоянно и днем, и ночью в течение всего отопительного периода за счет теряемой зданием трансмиссионной теплоты. Наружный воздух в воздухопроводящий канал 1 входит снизу через щелевое отверстие 4, а вверху поступает в теплый чердак 5, где также воспринимает теряемую зданием трансмиссионную теплоту через перекрытие потолка верхнего этажа, а также прямую и рассеянную солнечную радиацию через верхнее покрытие теплого чердака. В объеме теплого чердака 5 предварительно подогретый наружный приточный воздух через входной патрубок 7 проходит централизованный пластинчатый теплоутилизатор 6, в котором отбирает теплоту удаляемого вытяжного вентиляционного воздуха, и входит через патрубок 8 в вертикальный приточный воздуховод 9 и далее по поэтажным квартирным горизонтальным приточным воздуховодам 10 через регулируемые воздухоприточные решетки 11 поступает в вентилируемое помещение, а из помещения теплый воздух удаляется через регулируемые решетки 15 поэтажных квартирных горизонтальных вытяжных воздуховодов 14, вертикальный вытяжной воздуховод 13, патрубок 12 теплоутилизатора 6,патрубок 16, шахту 17, вентилятор 18 или воздушный клапан 19 в атмосферу. Вертикальный приточный воздуховод 9 и вертикальный вытяжной воздуховод 13 имеют общую стенку 20, через которую происходит транзитный теплообмен между приточным и вытяжным воздухом, увеличивая эффект рекуперации и повышая тепловую эффективность всей системы тепловоздухоснабжения зданий повышенной теплозащиты и герметичности. Для обеспечения эффективного летнего режима эксплуатации с целью исключения перегрева здания под действием солнечной радиации в верхней части воздухопроводящего канала предусмотрены регулирующее устройство 21, которое закрывается, и воздушный клапан 22, который приоткрывается, создавая режим воздушного охлаждения облучаемых солнцем поверхностей наружных ограждений, оборудованных светопрозрачным вентилируемым навесным фасадом. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4