Рекуператор тепла

Авторы патента:

F24F12/00 - Использование системы рекуперации энергии при кондиционировании воздуха, вентиляции или экранировании (с передачей тепла и влажности между подаваемым и уносимым воздухом F24F 3/147; теплообмен вообще F28)

Владельцы патента RU 2658265:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный аграрный университет" (RU)

Изобретение относится к средствам энергосбережения и может быть использовано в системах вентиляции животноводческих и других помещений с повышенной влажностью. Задача изобретения - повышение эффективности рекуператора тепла. Технический результат достигается за счет того, что в рекуператоре тепла, содержащем закрытый корпус с установленным внутри него ротором, пластины которого попеременно оказываются в потоке уходящего из помещения теплого воздуха или в потоке поступающего в помещение холодного воздуха, пластины ротора выполнены в виде дисков, насаженных с промежутком между ними на вал, ориентированный горизонтально, перпендикулярно горизонтальному потоку воздуха, периодически изменяющему направление движения из помещения в окружающее пространство или из окружающего пространства в помещение. 1 ил.

Изобретение относится к средствам энергосбережения и может быть использовано в системах вентиляции животноводческих и других помещений с повышенной влажностью.

Известен роторный рекуператор тепла [1]. Он представляет собой закрытый корпус с установленным внутри него ротором, ось которого совпадает с направлением пронизывающих его потоков теплого (уходящего из вентилируемого помещения) и холодного (поступающего в помещение) воздуха. Ротор вращается с определенной скоростью и пластины его попеременно оказываются в зоне действия теплого или холодного воздушного потока. Таким образом, пластины ротора передают тепло уходящего воздуха воздуху, поступающему в помещение.

Недостатком данного рекуператора является то, что в нем наледь не образуется только в том случае, если температура воздуха на выходе рекуператора, а следовательно, и температура наружной части пластин не ниже нуля. Это при отрицательной температуре окружающего пространства не позволяет полностью использовать тепло уходящего воздуха, что в конечном итоге снижает эффективность рекуператора.

Задача предлагаемого изобретения - повышение эффективности рекуператора тепла.

Технический результат достигается за счет того, что в рекуператоре тепла, содержащем закрытый корпус с установленным внутри него ротором, пластины которого попеременно оказываются в потоке уходящего из помещения теплого воздуха или в потоке поступающего в помещение холодного воздуха, пластины ротора выполнены в виде дисков, насаженных с промежутком между ними на вал, ориентированный горизонтально, перпендикулярно горизонтальному потоку воздуха, периодически изменяющему направление движения из помещения в окружающее пространство или из окружающего пространства в помещение.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом.

Рекуператор тепла содержит закрытый корпус 1 с установленным внутри него ротором 2, набранным из пластин в виде дисков 3, из материала с возможно большей удельной теплоемкостью и теплопроводностью, например из алюминия. Пластины насажены с промежутком между ними для прохода воздуха на вал 4, ориентированный горизонтально, перпендикулярно потоку воздуха, продуваемому через ротор также в горизонтальном направлении с помощью осевого вентилятора (на чертеже не показан) и воздуховодов 5 и 6. В нижней части корпуса имеется отверстие 7 для слива конденсата.

Работает рекуператор тепла следующим образом.

Для вентиляции помещения с возвратом тепла в помещении должно быть установлено, как минимум, два рекуператора, один из которых работает на вытяжку, а другой на нагнетание. Периодически через определенный промежуток времени с помощью автоматики в них производится одновременное изменение направления потоков воздуха.

При работе рекуператора на вытяжку происходит отдача тепла отработанного воздуха пластинам 3 ротора 2, поэтому температура воздуха понижается в направлении от входа к выходу. Тем не менее, в каждом поперечном сечении воздушного потока, так как поток тепла направлен от воздуха к пластинам, температура воздуха несколько выше температуры находящихся в этом сечении пластин. Следовательно, в этом же направлении, но на более низком уровне понижается и температура пластин ротора.

При соприкосновении теплого воздуха с более холодной пластиной на ней образуется конденсат, а в зоне ближе к выходу воздуха, где температура пластины ниже нуля, конденсат превращается в наледь.

Со временем температура пластин в каждом сечении потока вследствие накопления в них тепла повышается. Тенденция же уменьшения температуры пластин в направлении от входа к выходу при этом сохраняется.

Когда в пластинах накопится расчетная порция тепла, автоматика сменит направление потока воздуха на нагнетание. Морозный воздух окружающей среды, имея температуру несколько ниже температуры пластин ротора, будет забирать накопленное в них тепло. Температура его по направлению к входу в помещение будет повышаться. На входе в помещение она будет несколько ниже температуры воздуха, находящегося в помещении, но существенно выше температуры окружающей среды. В каждом поперечном сечении воздушного потока температура воздуха, тем не менее, будет ниже температуры находящихся в этом сечении пластин. Поэтому наледь в этот период работы рекуператора на пластинах хотя и не образуется, но и не уменьшается.

Далее, когда запас тепла пластин, накопленный в предыдущем периоде работы рекуператора, будет израсходован, рекуператор снова переводится в режим вытяжки. И так циклы «вытяжка - нагнетание» будут повторяться, а масса наледи на пластинах увеличиваться. Когда она достигнет критической величины, под действием силы тяжести ротор постепенно повернется (на чертеже по часовой стрелке) на некоторый угол и нижний край наледи перейдет в зону воздушного потока с положительной температурой воздуха. Следовательно, будет осуществляться постепенное оттаивание наледи, сохраняя работоспособность рекуператора в условиях низких температур наружного воздуха. Образующийся при этом конденсат сливается через отверстие 7 в конденсатоприемник (на чертеже не показан). При конкретном выполнении рекуператора возможно использование для медленного поворота ротора мотор-редуктора небольшой мощности.

Таким образом, за счет постоянного удаления наледи на пластинах становится возможным более глубокое охлаждение отработанного воздуха, более полное использование его тепла, что в итоге и повышает эффективность работы рекуператора.

Источники информации

1. Электронный ресурс: Forumhouse.ru

https://www.forumhouse.ru/articles/engineering-system/5808.

Рекуператор тепла, содержащий закрытый корпус с установленным внутри него ротором, пластины которого попеременно оказываются в потоке уходящего из помещения теплого воздуха или в потоке поступающего в помещение холодного воздуха, отличающийся тем, что пластины ротора выполнены в виде дисков, насаженных с промежутком между ними на вал, ориентированный горизонтально, перпендикулярно горизонтальному потоку воздуха, периодически изменяющему направление движения из помещения в окружающее пространство или из окружающего пространства в помещение.

Изобретение относится к вентиляции и кондиционированию воздуха с регенеративными теплоутилизаторами и может быть использовано для создания микроклимата в жилых, общественных, административных и производственных помещениях.

Система кондиционирования приточного воздуха с линией горячего воздуха и каскадной рекуперацией теплоты // 2656589

Изобретение относится к области систем кондиционирования приточного воздуха для обслуживания помещений общественных зданий. Технический результат - расширение функциональных возможностей системы кондиционирования приточного воздуха в виде обеспечения охлаждения приточного воздуха в теплый период года в системе кондиционирования приточного воздуха, а также обеспечения восьмикратного использования горячего воздуха, получаемого при использовании отходящих газов от топок и сушильных агрегатов.

Способ работы приточно-вытяжной вентиляционной установки // 2652539

Изобретение предназначено для применения в устройствах вентиляции и кондиционирования воздуха на объектах промышленного, жилого и общественно-административного назначения для осуществления приточно-вытяжной вентиляции небольших помещений при ограниченном пространстве для монтажа.

Способ управления пластинами решетки транспортного средства // 2650211

Изобретение относится к охладителям надувочного воздуха для двигателей внутреннего сгорания. Представлен способ снижения коррозии охладителя наддувочного воздуха и предотвращения пропусков зажигания из-за образования конденсата.

Энергосберегающая система вентиляции здания // 2647825

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для естественной вентиляции зданий с холодными подвалами, например для зданий с поквартирным отоплением.

Способ эксплуатации чистого помещения и управляющее устройство // 2646200

Настоящее изобретение относится к способу эксплуатации чистого помещения и управляющему устройству для чистого помещения. Оно выполнено с возможностью управления и/или регулирования системы вентиляции помещения, система вентиляции помещения выполнена с возможностью создавать кратность воздухообмена в рабочем помещении и разность давлений между рабочим помещением и окружающим пространством, а управляющее устройство содержит по меньшей мере одно сенсорное устройство, выполненное с возможностью регистрировать фактическое значение, представляющее собой рабочий параметр.

Интегрированный вентиляционный аппарат для подвальных помещений // 2645648

Настоящее изобретение относится к интегрированному вентиляционному аппарату для подвальных помещений. Он включает в себя: приточный вентилятор, установленный в отверстии для подачи воздуха каждого яруса подвального помещения; вытяжной вентилятор, установленный в выпускном воздушном отверстии на каждом ярусе, направленный в воздухоотводящий канал подвального помещения; множество промежуточных вентиляторов, установленных на потолке каждого яруса подвального помещения; и контроллер, получающий электрические сигналы от датчиков, равномерно распределенных по потолку каждого яруса, для общего контроля вентиляторов; приточный вентилятор и вытяжной вентилятор, включающие цилиндрический вентилятор, установленный в полигональной колоннообразной раме, при этом по меньшей мере один из приточного вентилятора и вытяжного вентилятора дополнительно снабжен противопожарной заслонкой, которая открывается или закрывается в зависимости от того, работает вентилятор или нет, и которая может быть принудительно закрыта с помощью предохранителя, срабатывающего при определенной температуре, при этом по меньшей мере один из приточного вентилятора и вытяжного вентилятора дополнительно снабжен распылительными соплами, которые всасывают воду под действием разрежения создаваемого воздушного потока для мелкодисперсного распыления воды.

Приточно-рециркуляционная установка // 2643420

Приточно-рециркуляционная установка может применяться для организации воздухообмена и обеспечения влаготеплового баланса в помещениях со значительными выделениями водяных паров.

Вентиляционный модуль банной печи // 2641361

Изобретение относится к системам вентиляции воздуха в помещении парной русской бани и/или помещениях дома, где источником тепла является теплонакопительная кирпичная печь периодического действия.

Малошумная вентиляционная установка // 2635780

Изобретение относится к машиностроению. Технический результат - повышение эффективности шумоглушения за счет повышения коэффициента звукопоглощения путем увеличения поверхностей звукопоглощения при сохранении габаритных размеров вентиляционной установки.

Способ и устройство для регулирования объемного потока увлажняющей жидкости при адиабатном охлаждении // 2657223

Изобретение относится к способу регулирования объемного потока увлажняющей жидкости при адиабатном охлаждении. Упомянутый способ реализуется устройством, содержащим поверхность испарения, которая выполнена с возможностью увлажнения с помощью предоставляемой увлажняющим приспособлением увлажняющей жидкости и которая при адиабатном охлаждении и/или увлажнении может обмениваться теплом с подлежащим охлаждению и/или увлажнению воздухом, при этом подлежащий охлаждению и/или увлажнению воздух проходит поперек направления течения увлажняющей жидкости по поверхности испарения.

Система кондиционирования приточного воздуха с линиями горячего и осушающего воздуха // 2656672

Заявляемое решение относится к области систем кондиционирования приточного воздуха для обслуживания помещений общественных зданий. Технический результат - расширение функциональных возможностей системы кондиционирования приточного воздуха в виде обеспечения восьмикратного использования горячего воздуха, получаемого при использовании отходящих газов от топок и сушильных агрегатов для получения кондиционированного приточного воздуха.

Система кондиционирования приточного воздуха с линией отходящих газов и каскадной рекуперацией теплоты // 2656671

Устройство для утилизации тепла вытяжного воздуха // 2655907

Изобретение относится к области кондиционирования воздуха, а именно к устройствам, в которых первичный кондиционированный воздух подается от одной центральной станции к распределительной точке в помещениях для вторичной обработки, и может быть использовано в жилых, общественных и административных зданиях.

Система вентиляции с утилизатором тепла // 2649555

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и вентиляции и может быть использовано для создания комфортных условий микроклимата в бытовых, административных и производственных помещениях.

Установка утилизации тепла оборудования // 2649554

Изобретение относится к вентиляции и кондиционированию воздуха с регенеративными теплоутилизаторами. Технический результат - повышение эффективности теплоутилизации воды от технологического оборудования.

Способ и устройство для размораживания испарителя применительно к установке кондиционирования воздуха // 2638704

Группа изобретений относится к устройствам кондиционирования воздуха. Способ и устройство для размораживания испарителя в тепловом насосе применительно к установке кондиционирования воздуха, причем указанная установка кондиционирования воздуха включает регулируемое устройство регенерации тепла.

Пластинчатый теплообменник // 2633818

Изобретение относится к пластинчатым теплообменникам, которые предназначены для обеспечения теплообмена между приточным и вытяжным воздухом. Пластинчатый теплообменник содержит пакет параллельных рельефных пластин в форме шестиугольника по периметру, где смежные пластины контактируют друг с другом и формируют каналы, при этом каждая пластина содержит раму в форме шестиугольника и направляющие внутри рамы, где с одной стороны пластины направляющие выполнены плоскими, а с другой стороны пластины - выступающими, две параллельные стороны рамы пластины выполнены с фасками, а две другие параллельные стороны рамы пластины выполнены с углублениями, где стороны рамы с фасками одной пластины прилегают к сторонам рамы с углублениями другой пластины, а ширина сторон рам с фасками больше ширины сторон рам с углублениями, причем стороны рамы с углублениями выполнены с отверстиями, через которые поступает и (или) выходит воздух, проходит по каналам.

Кондиционер с самонастраивающейся системой осушительного и испарительного охлаждения // 2615685

Заявляемое решение относится к области кондиционеров, применяемых для обслуживания производственных помещений литейных заводов. Технический результат - обеспечение в кондиционере нулевого энергопотребления: на охлаждение приточного воздуха до конечной температуры 19°С и его относительной влажности 0,6 при температуре вытяжного воздуха 23-25°С и изменении температуры наружного воздуха в диапазоне 11÷30°С и на нагревание приточного воздуха до конечной температуры 19°С и его относительной влажности 0,6 и 0,57 при температуре вытяжного воздуха 23°С и изменении температуры наружного воздуха в диапазоне 10÷(-30)°С.