Естественный кондиционер


 


Владельцы патента RU 2538520:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования"Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова" (RU)

Изобретение относится к области кондиционирования воздуха, в частности к оборудованию для кондиционирования воздуха в помещениях в летнее время года в местностях распространения вечномерзлых грунтов. Естественный кондиционер, использующий холод вечномерзлых грунтов, включает змеевик, помещенный в вечномерзлый грунт на глубину до 3-5 м и присоединенный к трубопроводу замкнутого цикла воздухообмена, снабженному впускной заслонкой и размещаемому по периметру охлаждаемых помещений. При этом циркулирование охлажденного воздуха по трубопроводу осуществляется при помощи насоса с автоматическим контроллером включения-выключения по температуре окружающей среды, вмонтированного в общую систему охлаждения. Использование настоящего изобретения способствует эффективному кондиционированию воздуха в помещениях в летнее время при незначительных энергозатратах на выработку холода. 1 ил.

 

Изобретение относится к области кондиционирования воздуха, в частности к оборудованию для кондиционирования воздуха в помещениях в летнее время года в местностях распространения вечномерзлых грунтов.

В северных районах, отличающихся резкоконтинентальным климатом, характеризующимся значительными годовыми температурными перепадами (до 100-110°C), в летнее время температура воздуха нередко поднимается до +40°C, что приводит к нагреванию от солнца стен здания подобно «каменной печи», которые не успевают остывать за ночь. В этом случае, для обеспечения благоприятных условий проживания актуальными становятся вопросы создания условий для эффективного охлаждения помещений. При этом эффективная работа охлаждающих устройств должна быть обеспечена в бесперебойном режиме.

Известна установка для охлаждения, функционирующая за счет конвенции жидкости в хладоносителях, где холод наружного воздуха зимой аккумулируется в жидкости, что в целом представляет собой аккумулятор холода с захолаживанием жидкости и переносом тепла от холодной камеры к аккумулятору (см. RU №2073819, F25D 3/00, F25D 7/00, 20.02.1997). Недостатками установки являются высокая стоимость хладоносителя, обеспечивающего аккумулирование холода, и значительные энергозатраты в целом при функционировании устройства.

Известен кондиционер с улучшенным распределением воздуха в помещении вдоль стенок за счет использования подвесного потолка, распорок между стеной и крепежным фасонным профилем, позволяющих впускать обработанный воздух по всему периметру помещения (см. RU №2272967, F24F 7/10, 10.10.2004). В данном случае способ преобразования кондиционером воздуха из теплого в холодный, который используется для охлаждения помещения, достаточно традиционен и малоэффективен в условиях устойчивой жаркой погоды.

Наиболее близким заявленному техническому решению является устройство для аккумулирования холода, функционирующее за счет интенсивного теплообмена в резервуаре с водой, помещенном в грунт, где искусственным способом осуществляется послойное намораживание льда (см. RU №2191958, F28B 9/06, 27.10.2002). Устройство отличается сложной и энергозатратной конструкцией, создающей условия естественного холода.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, выражается в использовании естественного холода вечномерзлых грунтов для кондиционирования воздуха в помещениях в летний период.

Технический эффект, получаемый при решении поставленной задачи, выражается в упрощении устройства для кондиционирования воздуха и уменьшении энергозатрат на выработку холода в летнее время.

Для решения поставленной задачи естественный кондиционер использует холод вечномерзлых грунтов, а его устройство включает змеевик, помещенный в вечномерзлый грунт на глубину до 3-5 м и присоединенный с трубопроводом замкнутого цикла воздухообмена, снабженного впускной заслонкой и размещаемого по периметру охлаждаемых помещений. При этом циркулирование охлажденного воздуха по трубопроводу осуществляется при помощи насоса с автоматическим контроллером включения-выключения по температуре окружающей среды, вмонтированного в общую систему охлаждения. Кроме того, змеевик выполнен с выходными отверстиями наружу и внутрь для подачи воздуха.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».

Совокупность признаков изобретения обеспечивает решение заявленной технической задачи, а именно использование естественного холода вечномерзлых грунтов для кондиционирования воздуха в помещениях в течение всего летнего периода. Известно, что на глубине не менее 3 м в условиях вечномерзлых грунтов круглогодично поддерживается постоянная отрицательная температура минус 6°C.

Заявленное изобретение иллюстрируется чертежом, где схематически показано устройство естественного кондиционера.

На чертеже показаны змеевик 1, размещенный непосредственно в грунте на глубину не менее 3-5 м и присоединенный к трубопроводу 2, в котором вмонтированы насос 3 и контроллер 4. Контроллер включает насос в автоматическом режиме в зависимости от температуры окружающего воздуха. Охлажденный воздух принудительно циркулирует по замкнутому циклу трубопровода 2 и при необходимости через заслонку 5 распространяется по всему периметру помещения (см. чертеж).

Устройство работает следующим образом.

В летний период времени, например при температуре выше 20°C, контроллер 4 автоматически включает насос 3 и охлажденный в условиях естественного холода вечномерзлых грунтов воздух из змеевика 1, помещенного на глубину 3-5 м в вечномерзлый грунт, принудительно направляется в трубопроводы замкнутого цикла 2, размещаемые по периметрам охлаждаемых помещений. При этом впуск охлажденного воздуха осуществляется посредством открытия заслонки 5. При температуре окружающей среды ниже 20°C подача охлажденного воздуха прекращается посредством автоматического выключения насоса 3.

Технико-экономический эффект изобретения определен сравнительным расчетом энергозатрат стандартного электрического кондиционера и заявленного устройства для охлаждения воздуха.

Так, при эксплуатации стандартного кондиционера мощностью 3 кВт в летний период времени в условиях Республики Саха (Якутия) (в среднем 333 часа) показатели энергозатрат составляют 999 кВт. В то время как энергозатраты естественного кондиционера, функционирующего с помощью насоса мощностью 350 Вт, за летний период времени составят 115,5 кВт. Устройство по заявляемому изобретению потребляет в 8,6 раз меньше электроэнергии по сравнению с затратами стандартного кондиционера.

Естественный кондиционер для использования холода вечномерзлых грунтов, включающий змеевик, помещенный в вечномерзлый грунт на глубину до 3-5 м и присоединенный к трубопроводу замкнутого цикла воздухообмена, снабженному впускной заслонкой и размещаемому по периметру охлаждаемых помещений, при этом средство для циркулирования охлажденного воздуха выполнено в виде насоса с автоматическим контроллером включения-выключения по температуре окружающей среды.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам поддержания микроклимата с помощью систем вентиляции. Вытяжная вентиляция сварочного участка промышленного предприятия, содержащая воздуховоды, вытяжной зонт, вытяжной вентилятор, устройство автоматического управления, датчик температуры и датчик концентрации вредных веществ, при этом она также включает фотодатчик; все датчики смонтированы рядом с местом проведения сварочных работ на вытяжном зонте; алгоритм работы системы основан на регистрации светового излучения при появлении электрической дуги во время сварочных работ и включении вытяжного вентилятора на определенное время, что позволяет ускорить выведение вредных веществ из рабочей зоны за счет более быстрого включения вытяжной вентиляции; в дальнейшем параметры микроклимата поддерживаются с помощью датчика концентрации вредных веществ и датчика температуры.

Группа изобретений относится к способу замены по меньшей мере части воздуха по меньшей мере в части постройки, содержащей внутреннее помещение и пол. Способ включает подачу первого объема воздуха из первой станции к внутреннему помещению постройки или к пространству, сообщающемуся через первый воздуховод, и/или выведение второго объема воздуха из помещения постройки или из пространства ко второй станции через второй воздуховод.

Группа изобретений относится к области дезинфекции систем приточной вентиляции и кондиционирования воздуха с помощью аэрозолей дезинфицирующих средств. Способ дезинфекции систем приточной вентиляции и кондиционирования воздуха включает подачу дезинфицирующих средств в виде аэрозоля в выходы приточной системы вентиляции, причем на время проведения санитарной обработки приточную систему вентиляции целиком переводят в режим работы вытяжной вентиляции за счет изменения направления вращения крыльчатки вентилятора, либо за счет изменения мест подключения на вентиляторе всасывающего и нагнетающего патрубков, либо за счет использования переносных вакуумных установок с заглушками, а аэрозоль дезинфицирующего средства подают в выходы системы вентиляции.

Изобретение относится к шахтной и рудничной вентиляции и может быть использовано для повышения достоверности определения параметров проветривания подготовительных выработок угольных шахт и рудников, в частности аэродинамических и механических параметров гибкого деформируемого воздухопровода.

Группа изобретений относится к системе вентиляционных каналов, обеспечивающей сведение к минимуму загрязнение воздуха в животноводческой постройке и/или вокруг нее.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при строительстве и реконструкции жилых районов и промышленных зон в качестве многофункционального комплекса в составе школьной спортивной площадки и общественного здания с подземной автостоянкой.

Изобретение относится к области инженерного оборудования производственных зданий и может быть использовано при оборудовании промышленных предприятий. Система вентиляции промышленного предприятия содержит вытяжной воздуховод загрязненного воздуха, в который включен вентилятор с электродвигателем.

Изобретение относится к технике осушения воздуха и может быть использовано для снижения влажности воздушной среды в помещениях. Способ осушения воздуха включает формирование осушаемого воздушного потока, пропускание его через слой адсорбирующего вещества с последующим направлением осушенного воздуха в помещение, причем регенерацию адсорбирующего вещества осуществляют озонированным воздухом, например, с концентрацией озона 15-100 мг/м3.

Изобретение относится к центробежному вытяжному вентилятору, применяемому в ванных комнатах, а также в любых других закрытых помещениях. Центробежный вытяжной вентилятор для ванных комнат содержит наружный кожух и внутренний кожух, между которыми образован проход воздуха от впускного отверстия передней части к вращающемуся барабану, который размещен поперечно внутри внутреннего кожуха, который размещен частично внутри воздушного выпускного трубчатого сопла в задней части, так что вращающийся барабан смещен, по меньшей мере, частично относительно плоскости посадки вытяжного вентилятора, в установке применения.

Изобретение относится к системам вентиляции и кондиционирования воздуха. Воздухораспределительное устройство для рабочего стола содержит воздухораспределители, расположенные под столом и разделяющие приточный воздух на потоки, направляемые через воздуховыпускные отверстия в локальную зону, диафрагму, соединяющую два цилиндрических воздухораспределителя, расположенных по краям стола, каждый воздухораспределитель снабжен двумя щелевыми воздуховыпускными отверстиями, расположенными под углом 120-150°C по отношению друг к другу.

Изобретение относится к теплообменным устройствам для газовых сред и может быть использовано, в частности, для рекуперации тепла вытяжного воздуха в приточно-вытяжных вентиляционных системах. Теплоутилизатор содержит теплопередающую поверхность в виде теплопроводящих листов, чередующиеся щелевые каналы для горячего и холодного теплоносителей, горизонтальные дно и крышку с прокладками из эластичного материала, входные и выходные патрубки с размещенными в них обтекателями, замыкающими соответствующие каналы, каркас, состоящий из горизонтальных и вертикальных связей и прижимных планок, дистанционирующие проставки в каналах, отверстия в дне, полости которых соединены с дренажным коллектором, при этом входные и выходные патрубки для горячего и холодного теплоносителей расположены попарно со сторон вертикальных кромок теплопроводящих листов, вертикальные кромки выполнены с угловыми срезами, а теплопроводящие листы имеют изогнутые по полуокружностям участки, чередующиеся с прямыми участками и в совокупности образующие змеевиковые ленты, или же изогнутые по полуокружностям и четвертым частям окружностей участки теплопроводящих листов соединены последовательно с образованием спиралей. Это позволяет повысить интенсивность теплопередачи, уменьшить габариты и материалоемкость, а также обеспечить непрерывность работы теплоутилизатора в зимнее время года и повысить его тепловую эффективность. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

Настоящее изобретение относится к вентилятору в сборе и к соплу для вентилятора в сборе. Вентилятор в сборе, содержащий средство для формирования потока воздуха, средство для нагрева первой части потока воздуха, средство для отклонения второй части потока воздуха от средства нагрева, и кожух, содержащий множество выходных отверстий для подачи из него потока, и имеющий кольцевую внешнюю поверхность, образующую отверстие, через которое воздух снаружи кожуха поступает с помощью потока воздуха, выпускаемого через выходные отверстия для воздуха, при этом множество выходных отверстий для воздуха содержит, по меньшей мере, одно первое выходное отверстие для подачи первой части потока воздуха через отверстия и, по меньшей мере, одно второе выходное отверстие для подачи второй части потока воздуха через это отверстие, упомянутое, по меньшей мере, одно второе выходное отверстие выполнено с возможностью направления второй части потока воздуха поверх упомянутой внешней поверхности кожуха, и упомянутое, по меньшей мере, одно первое выходное отверстие выполнено с возможностью направления первой части потока воздуха поверх второй части потока воздуха. Это позволяет создать безопасный безлопастной тепловентилятор с равномерным потоком воздуха. 25 з.п. ф-лы, 12 ил.

Настоящее изобретение относится к вентилятору и к соплу для вентилятора. Сопло вентилятора для формирования потока воздуха, содержащее внутренний проход для приема потока воздуха и для его разделения на множество потоков и множество выходных отверстий для воздуха, предназначенных для выпуска потока воздуха через сопло, формирующее отверстие, через которое поток воздуха снаружи сопла затягивается потоком воздуха, выпускаемым через выходные отверстия для воздуха, при этом внутренний проход расположен вокруг отверстия и в нем установлено средство для нагрева первой части потока воздуха и средство для отклонения второй части потока воздуха от средства нагрева, при этом множество выходных отверстий для воздуха включает в себя по меньшей мере одно первое выходное отверстие для подачи первой части потока воздуха и по меньшей мере одно второе выходное отверстие для подачи второй части потока воздуха. Это позволяет создать безопасный безлопастной тепловентилятор с равномерным потоком воздуха. 2 н. и 26 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к области вентиляции и может быть использовано в загруженных помещениях, хранилищах скоропортящихся продуктов. Система воздухораспределения содержит воздухозаборную шахту с жалюзийными решетками, приточную камеру, воздушный клапан, воздушный фильтр, воздухонагреватель и адиабатный охладитель, приточный вентилятор, приточный воздуховод с тремя продольными воздуховодами-ответвлениями, вытяжной вентилятор, вытяжную шахту с дефлектором, хранилище с контейнерами плодоовощной продукции. В системе вертикально установлены секционные воздуховоды-распределители, которые соединены с воздуховодами-ответвлениями, при этом на вертикально установленных секционных воздуховодах-распределителях выполнены отверстия с четырех сторон по периметру, рециркуляционный клапан установлен в стенке приточной секции наружного воздуха, кроме того, в приточной вентиляционной камере установлен вращающийся регенеративный роторный теплообменник-теплоутилизатор после воздушного фильтра перед воздухонагревателем, а рециркуляционный вытяжной воздуховод установлен вдоль поперечной стороны внутреннего ограждения хранилища. Технический результат - сокращение затрат тепловой и электрической энергии, металлоемкости системы и повышение качества хранения скоропортящихся продуктов. 4 ил.

Изобретение относится к способам регулирования воздушных потоков в вентиляционной системе. Цель изобретения заключается в саморегулировании расхода воздуха при работе механической вентиляционной сети за счет создания крутящих аэродинамических сил и моментов в магистрали и ее ответвлениях. Эффект саморегулирования воздушного потока заключается в автоматическом поддержании постоянного расхода воздуха в ответвлении при изменении его количества в магистрали вентиляционной сети за счет регулирования площади свободного прохода воздуха в результате возникновения суммарного аэродинамического управляющего момента. При использовании газодинамического способа саморегулирования воздушного потока в вентиляционной системе за счет отсечения определенного количества воздуха в автоматическом регуляторе происходит уменьшение оттока теплоты, содержащегося в отсекаемом воздухе, которое может быть использовано для рециркуляции или иных целей. Таким образом, происходит экономия затрат на подогрев воздуха. Кроме того, за счет саморегулирования обеспечивается постоянство расхода воздуха в ответвлении. 9 ил.

Изобретение относится к области вентиляции с применением энергосберегающих технологий, а именно с подогревом приточного воздуха теплотой вытяжного воздуха. Приточно-вытяжное вентиляционное устройство с рекуперацией теплоты содержит корпус и расположенный в нем с радиальным зазором пучок трубок теплообменника-рекуператора и расположенный со стороны входа приточного воздуха двухконтурный вентилятор, при этом в радиальном зазоре по концам устройства оппозитно установлены полуцилиндрические вставки, перекрывающие половину радиального зазора и соединенные между собой двумя оппозитно расположенными продольными перегородками. Отверстие забора вытяжного воздуха из помещения расположено в нижней части устройства, а выхода вытяжного воздуха - в верхней части. Это позволяет повысить эффективность теплообмена при снижении трудоемкости изготовления устройства. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Вентилятор в сборе для создания воздушного потока в помещении, содержащий воздухозаборный отсек, имеющий впускное отверстие для воздуха, крыльчатку и двигатель, обеспечивающий вращение крыльчатки вокруг оси крыльчатки, которая затягивает воздушный поток через впускное отверстие для воздуха. Также вентилятор содержит: кольцевое сопло, имеющее внутреннюю стенку и наружную стенку, которая окружает внутреннюю стенку, так же содержащее впускное отверстие для воздуха для приема воздушного потока, выпускное отверстие для испускания воздушного потока и внутренний проход, расположенный между внутренней стенкой и наружной стенкой для направления воздушного потока к выпускному отверстию для воздуха. Внутренняя стенка ограничивает центральный канал, через который наружный воздух затягивается воздушным потоком, испускаемым выпускным отверстием для воздуха. Держатель в сборе поддерживает воздухозаборный отсек и сопло на потолке помещения. 31 з.п. ф-лы, 13 ил.

Настоящее изобретение относится к способу вентиляции сильно загроможденного помещения, а также к помещению и воздухозаборникам, пригодным для реализации этого способа. Воздухозаборник содержит: воздухозаборную решетку (23), в стене (20); кожух (22), прикрепленный на одной стороне стены (20) и сообщающийся с решеткой (23); приточный воздуховод (21), прикрепленный к стене (20) и сообщающийся с кожухом (22) через защитную решетку (27), причем этот приточный воздуховод (21) имеет меньшее сечение, чем сечение кожуха (22) вдоль плоскости, перпендикулярной к воздухозаборной решетке (23), в котором приточный воздуховод (21) снабжен дефлекторами (24) и дренажными отверстиями (25), причем эти дефлекторы (24) снабжены средством (26) обогрева и имеют поверхность, ориентированную к кожуху (22), менее шероховатую чем поверхность, ориентированная в противоположном направлении. Таким образом, становится возможно корректно осуществлять вентиляция сильно загроможденного помещения при зимних условиях. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

Настоящее изобретение относится к соплу для потолочного вентилятора, предназначенному для создания воздушного потока в комнате, и к потолочному вентилятору, включающему в себя такое сопло. Кольцеобразное сопло для потолочного вентилятора, сопло, содержащее внутреннюю стенку, образующую отверстие, имеющее ось, внешнюю стенку, проходящую вокруг внутренней стенки, воздухоприемник, воздуховыпускной участок, проходящий между внутренней стенкой и внешней стенкой и содержащий, по меньшей мере, одно воздуховыпускное отверстие, и внутренний канал, проходящий вокруг оси отверстия, предназначенный для подачи воздушного потока к воздуховыпускному участку, причем воздуховыпускной участок выполнен так, чтобы выводить воздушный поток от оси отверстия. Это позволяет создать воздушный поток, окружающий сопло, и как следствие расположить вентилятор достаточно близко к потолку. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к теплообменным устройствам для газовых сред. Задачей изобретения является обеспечение оттаивания льда на стенках каналов теплоутилизатора в процессе его работы с регламентным номинальным режимом, а также в повышении эффективности работы. Пластинчатый теплоутилизатор, содержащий вертикальные пластины из теплопроводного материала, образующие чередующиеся каналы для греющего и нагреваемого теплоносителей, горизонтальные дно и крышку с прокладками из эластичного материала, рамный каркас, состоящий из боковых, верхних и нижних связей, примыкающие к боковым связям планки, входные и выходные патрубки, обтекатели, замыкающие соответствующие каналы и имеющие разъемные соединения с кромками пластин, дренажные отверстия, соединенные с дренажными коллекторами, дополнительно снабжен поворотными камерами для теплоносителей, которые расположены на одной из торцовых сторон теплоутилизатора, а с другой, противоположной, торцовой стороны установлена реверсивная камера, имеющая перегородки и два гибких рукава, один конец которых закреплен неподвижно, а другой имеет возможность перемещаться и соединяться либо с выходными, либо с входными патрубками, торцовые кромки вертикальных пластин из теплопроводного материала выполнены со срезанными углами. 5 ил.
Наверх