Спосіб та пристрій для регенерації енергії

1. Спосіб регенерації енергії в установках техніки кондиціонування та вентиляції, що включають пристрій для спрямування об'ємного потоку припливного повітря (ZU) та пристрій для спрямування об'ємного потоку відпрацьованого повітря (АВ), вибірково систему (10) регенерації тепла, що з'єднує об'ємні потоки припливного та відпрацьованого повітря для теплопередачі між об'ємними потоками припливного та відпрацьованого повітря і складається з одного або декількох теплообмінників, та/або теплову помпу (3), яка надана системі (10) регенерації тепла для додаткової передачі енергії та розташована між об'ємним потоком припливного повітря (ZU) і об'ємним потоком відпрацьованого повітря (АВ) та/або між об'ємним потоком припливного повітря (ZU) і об'ємним потоком відпрацьованого повітря (АВ) і за допомогою теплообмінників зв'язана з об'ємним потоком припливного повітря (ZU) та/або об'ємним потоком відпрацьованого повітря (АВ), причому теплообмін здійснюють так, що обмінюють теплову енергію у вихідному із системи (10) регенерації тепла об'ємному потоці відпрацьованого повітря (АВ) за допомогою зв'язаного з тепловою помпою (3) першого теплообмінника (2), передають обміняну теплову енергію за допомогою теплової помпи (3) і 2 (19) 1 3 89943 4 (10) регенерації тепла об'ємного потоку відпранує об'ємний потік припливного повітря (ZU) та цьованого повітря (АВ) для адіабатичного охолооб'ємний потік відпрацьованого повітря (АВ) для дження об'ємного потоку відпрацьованого повітря теплопередачі між об'ємним потоком припливного (АВ), подають охолоджений об'ємний потік відпраповітря (ZU) та об'ємним потоком відпрацьованого цьованого повітря (АВ) до теплообмінника (2) з повітря (АВ), що містить регенеративний або рекуметою передачі відібраної з накопичувального перативний теплообмінник, або накопичувальноконтуру (9) теплової енергії охолодженому об'єммасовий теплообмінник, або теплову трубу та/або ному потоку відпрацьованого повітря (АВ). теплову помпу (3), яка для передачі енергії об'єм5. Спосіб за п. 3 або 4, який відрізняється тим, ному потоку припливного повітря (ZU) або об'ємщо подають теплову енергію до вихідного із з'єдному потоку відпрацьованого повітря (АВ) надана наного з накопичувальним контуром (9) теплообсистемі (10) регенерації тепла і за допомогою тепмінника (1) об'ємного потоку припливного повітря лообмінників зв'язана з об'ємним потоком припли(ZU) з метою додаткового обігріву для регулюванвного повітря (ZU) та/або об'ємним потоком відпня вологості охолодженого об'ємного потоку припрацьованого повітря (АВ), або теплову помпу (3), ливного повітря (ZU) за допомогою додаткового яка без додаткової системи (10) регенерації тепла теплообмінника (7), зв'язаного, краще, з контуром за допомогою теплообмінників зв'язана з об'ємним гарячого газу теплової помпи (3), і подають нагріпотоком припливного повітря (ZU) та/або з об'ємтий об'ємний потік припливного повітря (ZU) в конним потоком відпрацьованого повітря (АВ), і накодиціоноване приміщення. пичувальний контур (9) з акумулятором енергії 6. Спосіб за будь-яким із пп. 1-4, який відрізня(9.1), причому розташований в об'ємному потоці ється тим, що частку переданої теплової енергії в відпрацьованого повітря (АВ) теплообмінник (2) теплообміннику (1), наданому об'ємному потоку зв'язаний з тепловою помпою (3), а теплова помпа припливного повітря (ZU), регулюють за рахунок (3) за допомогою другого теплообмінника (4) зв'язана з накопичувальним контуром (9), який відрізкерування кількістю циркулюючої рідини, що місняється тим, що накопичувальний контур (9) розтиться в накопичувальному контурі (9), яка протікає через акумулятор (9.1) енергії та теплообмінташований між тепловою помпою (3) і ник (1). теплообмінником (1), розташованим в об'ємному 7. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що репотоці припливного повітря (ZU) після системи (10) гулювання змінного об'ємного потоку відпрацьоварегенерації тепла, причому передбачений приного повітря (АВ) та/або об'ємного потоку приплистрій для регулювання передачі теплової енергії в вного повітря (ZU) здійснюють за етапами обміну накопичувальному контурі (9) між тепловою помтеплової енергії у вихідному із системи (10) регепою (3), акумулятором енергії (9.1) і/або теплообнерації тепла об'ємному потоці відпрацьованого мінником (1). 11. Пристрій за п. 10, який відрізняється тим, що повітря (АВ) за допомогою теплообмінника (2) з додатковим накопичувальним контуром (12), який містить теплообмінник (2), розташований в об'єммістить додатковий акумулятор (12.1) енергії, пеному потоці відпрацьованого повітря (АВ) та зв'яредачі щонайменше частини обміняної теплової заний з тепловою помпою (3), накопичувальний енергії за допомогою зв'язаного з тепловою помконтур (9), зв'язаний з тепловою помпою (3) за пою (3) четвертого теплообмінника (13) і теплової допомогою другого теплообмінника (4), включений помпи (3) з додаткового накопичувального контуру в накопичувальний контур (9) акумулятор (9.1) (12) через теплообмінник (4), зв'язаний з першим енергії, теплообмінник (1), зв'язаний з накопичуванакопичувальним контуром (9), який містить акульним контуром (9) і розташований в об'ємному мулятор (9.1) енергії, у перший накопичувальний потоці припливного повітря (ZU), і пристрій (6) для контур (9), передачі щонайменше частини передарегулювання температури об'ємного потоку припної в перший накопичувальний контур (9) теплової ливного повітря (ZU), який управляє протіканням енергії за допомогою теплообмінника (1) вихідноциркулюючої рідини в накопичувальному контурі му із системи (10) регенерації тепла об'ємному (9) через теплообмінник (1) і акумулятор (9.1) енепотоку припливного повітря (ZU). ргії. 8. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що ре12. Пристрій за п. 11, який відрізняється тим, що гулюють частку переданої теплової енергії в тепперший теплообмінник (2) виконаний у вигляді лообміннику (2), наданому об'ємному потоку відпвипарника або конденсатора теплової помпи (3). 13. Пристрій за п. 11, який відрізняється тим, що рацьованого повітря (АВ), за рахунок керування кількістю циркулюючої рідини, що міститься в надругий теплообмінник (4) виконаний у вигляді викопичувальному контурі (12), яка протікає через парника або конденсатора теплової помпи (3). 14. Пристрій за п. 11, який відрізняється тим, що акумулятор (12.1) енергії та теплообмінник (2). 9. Спосіб за будь-яким із пп. 1-4, 7, 8, який відрізмістить додатковий накопичувальний контур (12), няється тим, що передачу енергії здійснюють за зв'язаний через додатковий теплообмінник (13) з допомогою теплової помпи (3) між об'ємним пототепловою помпою (3), включений у додатковий ком припливного повітря (ZU) та об'ємним потоком накопичувальний контур (12) додатковий акумулявідпрацьованого повітря (АВ) без використання тор (12.1) енергії та пристрій (14) для регулювання системи (10) регенерації тепла. віддачі теплової енергії об'ємному потоку відпра10. Пристрій для регенерації енергії в установці цьованого повітря (АВ), який управляє протіканням техніки кондиціонування та вентиляції з об'ємним циркулюючої рідини в додатковому накопичувальпотоком припливного повітря (ZU) та об'ємним ному контурі (12) через теплообмінник (13), і додапотоком відпрацьованого повітря (АВ), що включає тковий акумулятор (12.1) енергії при регулюванні вибірково систему (10) регенерації тепла, яка з'єдзмінного об'ємного потоку припливного повітря 5 89943 6 (ZU) та/або об'ємного потоку відпрацьованого пого повітря (ZU) та об'ємним потоком відпрацьовавітря (АВ). ного повітря (АВ) без використання системи (10) 15. Пристрій за п. 14, який відрізняється тим, що регенерації тепла. 22. Пристрій за будь-яким із пп. 10-15, який відрітеплообмінник (13) виконаний у вигляді випарника зняється тим, що кілька припливно-витяжних приабо конденсатора теплової помпи (3). 16. Пристрій за будь-яким із пп. 10-15, який відріладів (17, 18) об'єднані в єдину систему регенеразняється тим, що теплова помпа (3) виконана з ції енергії, причому передбачені лише одна можливістю перемикання. теплова помпа (3) і лише один накопичувальний 17. Пристрій за будь-яким із пп. 10-15, який відріконтур (19) з акумулятором (19.1) енергії. зняється тим, що включає пристрій для адіабати23. Пристрій за п. 14, який відрізняється тим, що чного охолодження об'ємного потоку відпрацьовакілька припливно-витяжних приладів (17, 18) об'єного повітря (АВ) перед надходженням у днані в єдину систему регенерації енергії, причому конденсатор теплової помпи (3) для підвищення передбачена лише одна теплова помпа (3), з'єдкоефіцієнта потужності у випадку охолодження нана з двома або більше накопичувальними коноб'ємного потоку припливного повітря (ZU). турами (19, 20) з одним акумулятором (19.1, 20.1) 18. Пристрій за будь-яким із пп. 10-15, який відріенергії для тепла та одним акумулятором (19.1, зняється тим, що включає пристрій для догріван20.1) енергії для холоду. 24. Пристрій за п. 14, який відрізняється тим, що ня вихідного з теплообмінника об'ємного потоку припливного повітря (ZU) для регулювання волокілька припливно-витяжних приладів (17, 18) об'єгості об'ємного потоку припливного повітря (ZU) за днані в єдину систему регенерації енергії, причому допомогою теплової енергії теплової помпи (3), що передбачена лише одна теплова помпа (3), з'єдпідводиться до розташованого в об'ємному потоці нана з двома або більше накопичувальними конприпливного повітря (ZU) теплообмінника (7), турами (19, 20), у яких передбачений акумулятор краще від гарячого газу теплової помпи (3). (19.1, 20.1) енергії для накопичення тепла або хо19. Пристрій за будь-яким із пп. 10-15, який відрілоду. зняється тим, що включає пристрій для догріван25. Пристрій за п. 23 або 24, який відрізняється ня, причому додаткову обігрівальну установку тим, що включає одне або кілька незалежних від включають в накопичувальний контур (9) через теплової помпи (3) місць або пристроїв передачі окремий теплообмінник (16). теплової енергії в накопичувальному контурі (19) 20. Пристрій за п. 19, який відрізняється тим, що та/або в акумуляторі (19.1) енергії, та/або в накомістить як додаткову обігрівальну установку припичувальному контурі (20), та/або в акумуляторі стрій відповідно до опалювальної техніки. (20.1) енергії. 21. Пристрій за будь-яким із пп. 10-15, який відрі26. Пристрій за будь-яким із пп. 10-13, 15, 23, який зняється тим, що теплова помпа (3) використовувідрізняється тим, що теплова помпа (3) обладється у сполученні з об'ємним потоком припливнонана зовнішнім конденсатором/випарником. Винахід стосується способу регенерації енергії відповідно до обмежувальної частини п. 1 і відповідного пристрою відповідно до обмежувальної частини п. 9 формули. Системи регенерації тепла, установки з рекуперативними тп регенеративними теплолередавачами, а також установки із проміжним середовищем або тепловими помпами використовуються в техніці кондиціонування та вентиляції для регенерації енергії з відпрацьованого або витяжного повітря. Системи регенерації тепла багаторазово описані в літературі. Подібні системи відомі в техніці вентиляції та знаходять широке застосування. З їхньою допомогою, відповідно до літератури, досягаються так звані коефіцієнти повернення тепла до 0,8. У публікації „Recknagel, Sprenger, Schramek; Taschenbuch fur Heizung + Klimatechnik 01/02, Ausgabe 2001, Oldenbourg Industrieverlag Munchen" на стор.1367 і далі описані різні способи регенерації тепла. У тому числі при цьому названа також система з тепловою помпою. Інші вказівки на системи регенерації тепла у вентиляційних установках можна знайти в публікації „Handbuch der Klimatechnik, 3. Auflage, Verlag C.F.Muller Gmb, Karlsruhe, Band 2; Berechnung und Regelung" на стор. 115 і далі. В традиційних системах регенерації тепла, у яких використовуються різні конструкції теплообмінників, теплопродуктивність лінійно убуває з різницею температур між витяжним повітрям, що віддається вентиляційною установкою, та зовнішнім повітрям, що подається вентиляційною установкою. Отже, якщо у випадку обігріву зростає температура зовнішнього повітря, то зменшується різниця температур між зовнішнім повітрям та об'ємним потоком відпрацьованого повітря що відводиться вентиляційною установкою. З об'ємного потоку відпрацьованого повітря відбирається менше енергії і менше енергії віддається зовнішньому повітрю, що подається у вигляді об'ємного потоку припливного повітря. Тому зовнішнє повітря повинно бути потім підігріто нагрівачем. У випадку охолодження з утворюючого витяжне повітря об'ємного потоку підпрацьованого повітря з тієї ж причині, тобто, через зменшення температури зовнішнього повітря, можна відібрати лише частку енергії. Отже, зовнішнє повітря повинно бути підігріте потім нагрівачем у випадку обігріву або доохолоджене охолоджувачем у випадку охолодження. Відоме також охолодження вбудованим охолодним пристроєм після теплообмінника або обігрів тепловою помпою, розташованою після теплової труби. Обидві названі системи можуть 7 89943 8 регулюватися лише умовно, наприклад, за рахунок З описаного рівня техніки для традиційної венступеневого увімкнення, підключення та відклютиляційної установки потрібно значне додаткове чення або за допомогою компресорів з регульоваобладнання для нагрівання або додаткового охоною частотою обертання. Охолодження адаптують лодження одержуваного об'ємного потоку приплиіноді ще за допомогою байпасного регулювання вного повітря. гарячого газу. Цей метод через пов'язану з ним Тому задачею винаходу є усунення недоліків у витрату енергії застосовується усе рідше. способі відповідно до обмежувальної частини п. 1 і Ковзне регулювання по всьому діапазоні різпристрої відповідно до обмежувальної частини.п. 9 них зовнішніх температур неможливо з жодною із формули та значне підвищення регенерації тепла систем без зменшення так званого коефіцієнта при гарній регульовності. потужності. Змінні об'ємні потоки, все частіше виВирішення цієї задачі полягає у способі з відкористовувані в сучасних установках кондиціонумітними ознаками п. 1 та пристрої з відмітними вання, не можна остудити або нагріти вищезгадаознаками п. 9 формули. ними системами. Винахід полягає у комбінації однієї з відомих За допомогою досі відомих систем перемикансистем регенерації тепла із системою з теплової ня з режиму охолодження на режим обігріву і напомпи, накопичувального, контуру та зв'язаного з впаки регулюється неефективно або лише з гірнакопичувальним контуром теплообмінника, який шим к.к.д. через підмішування повітря. розташований за системою регенерації тепла в З DE 9218937 U1 відомий пристрій кондиціооб'ємному пртоці припливного повітря. Інший тепнування повітря в приміщеннях будинку. Цей прилообмінник розташований за системою регенерастрій містить між об'ємними потоками припливного ції тепла в об'ємному потоці відпрацьованого повіта відпрацьованого повітря регенеративний тептря. Обидва теплообмінники зв'язані за допомогою лопередавач. За теплопередавачем розташоватеплової помпи, причому, крім того, з боку обробки ний випарник теплової помпи. В об'ємному потоці припливного повітря теплова помпа з'єднана за відпрацьованого повітря розташований додаткодопомогою іншого теплообмінника з накопичувавий регенеративний теплопередавач і конденсальним контуром, обладнаним акумулятором енертор теплової помпи. Для підвищення виходу енергії та змішувальним клапаном. гії паралельно потоку зовнішнього повітря, що За рахунок взаємодії названих конструктивних подається в приміщення будинку, передбачений елементів можна регулювати теплопередачу. Це другий потік зовнішнього повітря. Випарник і коннеобхідно, у тому числі, для обмеження темпераденсатор теплової помпи розташовані у відповідно тури припливного повітря. іншому потоці зовнішнього повітря, так що за доТемпературу циркулюючої рідини в накопичупомогою теплової помпи енергію можна передававальному контурі встановлюють настільки висоти з першого потоку зовнішнього повітря в другий кою, щоб для роботи теплової помпи досягти допотік зовнішнього повітря. сить високої температури конденсації. Це Далі з DE 19500527 А1 відомий кондиціонер. обчислюють за даними виготовлювача компресоЦей кондиціонер має об'ємні потоки припливного рів з урахуванням температури об'ємного потоку та відпрацьованого повітря, які обидва направлявідпрацьованого повітря, конструкції розташованоються через теплообмінник. За теплообмінником в го в ньому теплообмінника та температури випаоб'ємному потоці припливного повітря розташоваровування. Якщо для досягнення середньої різниці ний випарник, а в об'ємному потоці відпрацьованотемператур у теплообміннику в об'ємному потоці го повітря конденсатор теплової помпи. Теплова припливного повітря потрібна більш висока темпепомпа забезпечує оптимальну регенерацію енергії ратура циркулюючої рідини, то температуру вибилише в одному певному випадку застосування. Він рають для досягнення необхідної середньої різнизалежить від розрахунку потужності теплової помці температур. Таким чином, завжди досягається пи. оптимальний коефіцієнт потужності теплової помНарешті з DE 19851889 А1 відома теплопомпи, однак забезпечується можливість теплообміну пова установка кондиціонування з регенерацією в теплообміннику в об'ємному потоці припливного енергії. В установці кондиціонування припливне та повітря. відпрацьоване повітря направляють через загальТемпературу припливного повітря регулюють ний теплообмінник. У припливному повітрі за тепза допомогою змішувального клапана, який може лообмінником розташований додатковий теплообути виконаний, наприклад, у вигляді 3-ходового бмінник, зв'язаний у першому зв'язуючому контурі клапана з регулятором та електродвигуном. У виз акумулятором гарячої води. Акумулятор гарячої падку обігріву при зниженні необхідної температуводи зв'язаний у другому зв'язуючому контурі з ри припливного повітря нижче заданого значення конденсатором теплової помпи. Випарник теплової збільшують об'ємний потік циркулюючої рідини до помпи може навантажуватися частковим потоком теплообмінника в об'ємному потоці припливного відпрацьованого повітря. Іншу частину відпрацьоповітря. При перевищенні необхідної температури ваного повітря направляють через теплообмінник, припливного повітря, навпроти, зменшують об'єма ще одну меншу частину відпрацьованого повітря ний потік циркулюючої рідини до теплообмінника в домішують до припливного повітря. Установка об'ємному потоці припливного повітря. кондиціонування виконана складною, погано регуЯкщо об'ємний потік відпрацьованого повітря з люється та вимагає для охолодження додаткопого якихось причин зменшиться, температура випароохолодного агрегату, який за допомогою додатковування впаде, оскільки подається менше тепла. вого теплообмінника необхідно включити в контур Зменшення температури випаровування реєструприпливного повітря. ється датчиком тиску перед компресором, а як 9 89943 10 альтернатива - датчиком температури. Якщо темтепла. Досягнута за допомогою системи регенерапература випаровування впаде нижче попередньо ції тепла передавана потужність WRG доповнювстановленого значення, то регулятор вимкне ється виконаною в описаній комбінації теплопомкомпресор. Об'ємний потік припливного повітря повою системою. Можна відбирати у об'ємного нагрівається потім тепловою енергією з акумуляпотоку відпрацьованого повітря більше енергії, ніж тора енергії. Після закінчення необхідного для це необхідно для нагрівання об'ємного потоку зупинки компресора часу простою компресор зноприпливного повітря. Зайва енергія може бути ву вмикається. необов'язково використана також для нагрівання При відключенні теплової помпи внаслідок дотехнічної води, наприклад, також для обігріву після сягнення максимальної температури циркулюючої адіабатичного зволоження об'ємного потоку припрідини змішувальний клапан підтримує постійну ливного повітря. температуру об'ємного потоку припливного повітУ порівнянні з іншими системами регенерації ря, регульованого енергією з акумулятора енергії. тепла на основі регульованої системи регенерації При повторному охолодженні циркулюючої рідини тепла може бути перевищений коефіцієнт, повертеплова помпа знову вмикається для повторної нення тепла 1, а в інших відомих системам регепередачі енергії з об'ємного потоку відпрацьованонерації тепла досягається максимальний коефіціго повітря в циркулюючу рідину та акумулятор єнт повернення тепла 0,8. енергії. Приклад: Безперервне відключення та увімкнення відtFO EIN tFO AU Ф бувається в теплових помпах з одним компресоtFO EIN tAUEIN ром. Більш потужні теплові помпи оснащені кільОб'ємний потік відпрацьованого повітря з комкома компресорами. Якщо в теплову помпу бінованою циркуляційною системою з коефіцієнвбудовано кілька компресорів, то увімкнення та том повернення тепла 0,47 охолоджують, у комбівідключення компресорів відбувається послідовно. нації з теплопомповою системою, з 24 C при Як компресори можуть використовуватися також відносній вологості 50% до 6,8°С: моделі з регулюванням частоти обертання. У цьоHEIN = 43,2 му випадку акумулятор енергії може бути виконаHAUS = 21,6 ний небагато менших контролерірів, що, однак, h = 21,5 при певних обставинах знижує коефіцієнт потужЗовнішнє повітря надходить із температурою ності. 10 °С при відносній вологості 70%. Об'ємний потік Акумулятор енергії розраховують з погляду припливного повітря переводять за рахунок оброоб'єму так, щоб проміжок часу для повного перебки в стан з температурою 31 °С при відносній качування об'єму рідини тривав довше, ніж це невологості 19%: обхідно для часу зупинки самого маленького комHEIN = 23,4 пресора теплової помпи. Щоб уникнути HAUS = 43,7 турбулентних течій в акумуляторі енергії, об'ємний h = 21,5 потік циркулюючої рідини, що надходить, може З цього випливає значення коефіцієнта повербути введений в акумулятор енергії, краще, за нення тепла: допомогою соплової труби. Це викликає сприятливу ламінарну течію в акумуляторі енергії. 24  C 6,8 C Ф 123 , Об'ємний потік відпрацьованого повітря охо24  C 10  C лоджують для одержання як можна більшої енергії настільки, наскільки це необхідно для теплопере2. У більшості випадків для обігріву немає недачі. Якщо обледеніння теплообмінника в об'ємобхідності в додатковому нагріванні об'ємного поному потоці відпрацьованого повітря не заважає току ZU припливного повітря додатковим нагріваабо через кондиціонування відпрацьованого повітчем. ря обледеніння не відбувається, то за допомогою 3. У більшості випадків для охолодження зоввідповідно потужної температурної помпи бажаної нішнє повітря AU може бути охолоджене настільтемператури припливного повітря після, теплообки, що не буде потрібно подальшого охолодження мінника в об'ємному потоці відпрацьованого повітдодатковим охолоджувачем. Можна заощадити на ря можна досягти без додаткового, нагрівача. охолоджувачі у вентиляційному приладі. За рахунок використання теплової помпи та 4. Споживана припливним вентилятором понеобхідної для роботи теплової помпи споживаної тужність на валу зменшується, оскільки через віделектричної потужності можна передавати до зовсутність повітроохолоджувача відпадає необхідна нішнього повітря більше енергії, ніж можна відібдля цього динамічна різниця тисків. рати у витяжного повітря. 5. Припливні прилади через відсутність повітЗавдяки описаному винаходу можна у випадку ронагрівача стають меншими та легшими. охолодження остудити зовнішнє повітря для підго6. Для охолодження припливного повітря та товки об'ємного потоку припливного повітря. Це децентралізованого охолодження будинку в більвідбувається за рахунок реверсування охолодного шості випадків більше не потрібно ніякої додаткоконтуру теплової помпи. Також при цьому можливо вої холодильної машини. встановлення постійної температури припливного 7. Винахід може бути використаний децентраповітря. лизовано або центрально інтегрований в блок обДосяжні за винаходом переваги полягають, у робки повітря. тому числі, в описаних Нижче кращих ефектах. 8. Винахід може бути використаний централь1. Досягається гранично висока регенерація 11 89943 12 но для паралельної роботи, наприклад, декількох охолоджується до потрібної температури припливентиляційних установок. вного повітря. Винахід зображений як приклад за допомогою Температурний рівень циркулюючої рідини і, схематичних креслень установок та способів і нитим самим, регулювання температури об'ємного жче описаний більш докладно. На кресленнях зопотоку ZU припливного повітря встановлюють за бражено: допомогою змішувального клапана 6 або, як аль- Фіг. 1: схему першого варіанта здійснення тернатива, за допомогою гідравлічної стрілки. винаходу з одним акумулятором енергії; Змішувальний клапан 6 може .бути виконаний у - Фіг. 2: схему другого варіанта здійснення вивигляді 3-ходового клапана з регулятором та елекнаходу із двома акумуляторами енергії; тродвигуном. - Фіг. 3: схему першого варіанта здійснення Для регулювання температурного рівня циркувинаходу для застосування в пгфплопі.пих моїггилюючої рідини змішувальний клапан 6 розташовалиційних устоїюпкпх; ний у відгалуженні накопичувального контуру 9, в - Фіг. 4: схему другого варіанта здійснення виякому зведені дві його гілки А та В. Гілка А відганаходу для застосування в паралельних вентилялуження як зворотна лінія з'єднана безпосередньо ційних установках. з теплообмінником 1. Гілка В з'єднана з підвідною Відповідно до першого варіанта здійснення лінією для теплообмінника 1, що йде від акумулявинаходу на Фіг. 1, в об'ємному потоці AB відпратора 9.1 енергії. За рахунок регулювання змішувацьованого повітря, який за рахунок вентиляційнольний клапан 6 пропускає через обидві гілки А та технічної обробки стає витяжним повітрям FO, В різні кількості циркулюючої рідини та створює, після системи 10 регенерації тепла контролеріщатим самим, змішаний потік A-B. Таким чином, проють теплообмінник 2. Система 10 регенерації тепходження тепла через теплообмінник 1 можна рела, з іншого боку, зв'язана з об'ємним потоком ZU гулювати від максимального рівня до мінімальноприпливного повітря, одержуваним за рахунок го. У максимальному випадку циркулюючу рідину вентиляційно-технічної обробки із зовнішнього повністю пропускають через теплообмінник 1, а в повітря AU, Система 10 регенерації тепла може мінімальному випадку до теплообмінника 1 циркубути виконана згідно з однією з відомих конструклюючу рідину не підводять. Акумулятор 9.1 енергії, цій, наприклад, у вигляді комбінованої циркуляційрозташований безпосередньо після теплообмінниної системи, ротаційного або пластинчастого тепка 4, завжди обмивається всією кількістю рідини та лообмінника, гладкотрубного теплопередавача, поглинає при цьому подавану тепловою помпою 3, накопичувально-масового теплообмінника або але не перетворену теплообмінником 1, кількість теплової труби. Теплообмінник 2 зв'язаний з тептепла. Так само, при відключенні теплової помпи З ловою помпою 3 і діє у випадку обігріву як випартеплову енергію з акумулятора 9.1 енергії можна ник, а в необов'язковому випадку охолодження - як віддати через теплообмінник 1 об'ємному потоку конденсатор теплової помпи 3. В охолодному конZU припливного повітря. турі теплової помпи 3 розташований додатковий Якщо в теплообміннику 2 виникне крижаний теплообмінник 4, використовуваний у випадку обінаріст, що заважає, то температуру циркулюючої гріву як конденсатор, а у випадку охолодження - як рідини підвищують. При неприйнятній товщині випарник. Далі також в об'ємному потоці ZU припкрижаного наросту холодильний цикл на короткий ливного повітря після системи 10 регенерації тепчас переривають, так що теплообмінник 2 не охола розташований теплообмінник 1. Теплообмінник лоджується тепловою помпою, і об'ємний потік AB 1 вбудований в накопичувальний контур 9. В цей відпрацьованого повітря знову розплавляє крижанакопичувальний контур 9 вбудований також зв'яний наріст. Як альтернативу тут можна використазаний з тепловою помпою 3 теплообмінник 4. Далі ти також окремо відтаювальне нагрівання для тев накопичувальному контурі 9 передбачений акуплообмінника 2. Наявність крижаного наросту мулятор 9.1 енергії. Накопичувальний контур 9 та можна визначити, наприклад, за допомогою дифеакумулятор 9.1 енергії заповнені циркулюючою ренціального манометра 5 в об'ємному потоці AB рідиною, що накопичує тепло, яку перекачують відпрацьованого повітря до та після теплообміннипомпою. Циркулюючою рідиною для теплоперенека 2. Як альтернатива, наявність крижаного нароссення між теплообмінниками 1 та 4 може бути воту можна визначити також за рахунок зростання да, водно-гліколева суміш або інша рідина, викотиску відпрацьованого повітря в об'ємному потоці ристовувана в холодильній техніці та техніці AB перед теплообмінником 2. кондиціонування. Теплова помпа 3 вмикається та вимикається У випадку обігріву температуру циркулюючої за допомогою температурного датчика, звичайно рідини в накопичувальному контурі 9 вибирають використовуваного в холодильній техніці. Якщо такою високою, щоб забезпечити мінімально нетемпература в охолодному контурі теплової помпи обхідну температуру конденсації для теплової 3 занадто висока, то компресори вимикаються, помпи 3, однак середня різниця температур у тепабо в більших, наприклад, багатоступінчастих теплообміннику 1 настільки велика, що теплову енерлових помпах, компресори підключаються або гію можна передавати зовнішньому повітрю AU, відключаються залежно від температур. Так саме, яке після описаної вентиляційно-технічної обробки компресори відключаються, якщо температура в утворює об'ємний потік ZU припливного повітря. В охолодному контурі падає нижче припустимого необов'язковому випадку охолодження темперазначення. туру циркулюючої рідини в накопичувальному конДодаткове, на випадок потреби, джерело обігтурі 9 вибирають такою низкою, що зовнішнє повіріву може віддавати свою енергію через необов'ятря AU в об'ємному потоці ZU припливного повітря зковий теплообмінник 16, який вбудований у підві 13 89943 14 дну лінію до теплообмінника 1 у накопичувальний ської води з високим температурним рівнем може контур 9. Регулювання передачі цієї теплової енебути вбудований додатковий нагрівач. ргії відбувається просто за допомогою змішувальДругий варіант здійснення винаходу служить ного клапана 6. для поліпшення передачі теплової енергії при У випадках циркуляційного режиму, в якому змінних об'ємних потоках припливного та/або від1 регенерації тепла не відбувається, а також у допрацьованого повітря. Подібна установка для датковому опалювальному режимі вентиляційної створення змінних об'ємних потоків зображена на установки, накопичувальний контур 9 може бути Фіг. 2. використаний у додатковий спосіб. При цьому гаЦе вдосконалення, відповідно до винаходу, ряча вода помпи опалювальної установки, що навключає з боку припливного повітря теплової помгріває накопичувальний контур-9 через теплообпи 3 накопичувальний контур 9 з теплообмінникамінник 16, може мати низькі температури у прямій ми 1,4 та акумулятором 9.1 енергії, а також зі зміта зворотній лініях. За рахунок цього забезпечушувальним клапаном 6 між гілками А та В ється використання опалювальної техніки як сиснакопичувального контуру 9, як це було описано теми обігріву у вентиляційній техніці. Для цього до вище за допомогою Фіг. 1. теплообмінника 16, наприклад, пластинчастого, У пристрої на Фіг. 2 теплообмінник 2 не обмиможе бути приєднаний, краще, опалювальний ковається, однак, холодоагентом з теплової помпи 3. тел, який працює дуже ефективно вже при низьких Тут теплообмінник 2 використаний як рідиннотемпературах Необов'язкова функція охолодженповітряний теплообмінник. Тепловій помпі 3 з боку ня зовнішнього повітря AU для охолодженого відпрацьованого повітря системи доданий додатоб'ємного потоку ZU припливного повітря досягаковий накопичувальний контур 12 з акумулятором ється перемиканням охолодного контуру за раху12.1 енергії. Накопичувальний контур 12 зв'язують нок відомих пристроїв на тепловій помпі 3. з тепловою помпою за допомогою четвертого тепДля необов'язкового регулювання вологості лообмінника 13. У цьому випадку теплообмінник об'ємного потоку ZU припливного повітря у випад13 діє на вибір як випарник або конденсатор для ку охолодження після теплообмінника 1 в об'ємний теплової помпи 3. Таким чином, потужність комппотік ZU припливного повітря вбудований додатресора/компресорів теплової помпи 3 у випадках ковий теплообмінник 7. Теплообмінник 7 через охолодження та нагрівання можна використати майже безкоштовно одержувану з холодоагенту повністю. Накопичувальний контур 12 та акумуляенергію віддає тепло об'ємному потоку ZU приптор 12.1 енергії також заповнені теплоакумулюваливного повітря, який попередньо був ще більше льною циркулюючою рідиною, що перекачується охолоджений для видалення вологи. Температуру помпою. Регулювання протікання рідини в накопиоб'ємного потоку ZU припливного повітря регулючувальному контурі 12 відбувається за допомогою ють при цьому змішувальним клапаном 8. Необозмішувального клапана 14. Змішувальному клапав'язкове регулювання вологості об'ємного потоку ну 14 додані гілки А та В накопичувального контуZU припливного повітря у випадку нагрівання, нару 12. Гілка А з'єднана з теплообмінником 2 безповпроти, зв'язане з акумулятором 9.1 енергії і описередньо як зворотна лінія. Гілка В з'єднана з сано нижче в другому прикладі здійснення винахопідвідною • лінією, що йде від акумулятора 12.1 ду. енергії до теплообмінника 2. За рахунок ладнання Для поліпшення тепловідведення у випадку змішувального клапана 14 можна регулювати проохолодження в об'ємному потоці AB відпрацьоватікання циркулюючої рідини в накопичувальному ного повітря між системою 10 регенерації тепла та контурі 12 від екстремальних станів з повним протеплообмінником 2 теплової помпи 3 може бути тіканням через теплообмінник 2 до відключення передбачений пристрій для адіабатичного охолотеплообмінника 2. Акумулятор 12.1 енергії розтадження. Тим самим,, теплопередача в цьому місці шований безпосередньо після теплообмінника 13 поліпшується у простий спосіб. та обмивається всією кількістю рідини. Для впливу на обробку повітря в каналах між Через циркулюючу рідину теплова енергія пеоб'ємним потоком ZU припливного повітря та редається витяжному повітрю FO за допомогою об'ємним потоком AB відпрацьованого повітря у теплообмінника 2. Якщо різниця тисків через кривідомий спосіб можуть бути передбачені повітряні жаний наріст на теплообміннику 2 перевищить заслінки для подачі змішаного повітря з об'ємного задане значення, то змішувальний клапан 14 відкпотоку AB відпрацьованого повітря до об'ємного ривають для протікання рідини від гілки В в A-B і потоку ZU припливного повітря або для здійснення введену тепловою помпою З кількість енергії тимциркуляційного режиму, як зазначено вище. При часово накопичують у накопичувальному контурі використанні змішаного повітря можна за рахунок 12. При цьому теплообмінник 2 вимкнений. Після збільшення об'ємного повітряного потоку за доповідтавання крижаного наросту в теплообміннику 2 могою повітряної заслінки передати від конденсаі, тим самим, зменшення різниці тисків, змішуватора більше теплової енергії при низькій темперальний клапан 14 у накопичувальному контурі 12 турі повітря. Тим самим, можна одержати також відкриває гілку А в A-B1 і теплова енергія передахолодну воду для можливого децентралізованого ється далі через теплообмінник 2 об'ємному потоохолодження. Холодну воду можна відбирати з ку AB відпрацьованого повітря і, тим самим, витяакумулятора 9.1 енергії. жному повітрю FO. Температуру випаровування та конденсації Крім регулювання вологості для випадку охоможна регулювати як альтернатива також за долодження (літо), як це описано в першому приклапомогою датчиків тиску. ді здійснення винаходу на Фіг. 1, регулювання воВ охолодний контур для нагрівання господарлогості може бути передбачене також для випадку 15 89943 16 обігріву (зима). Для цього в об'ємному потоці ZU На Фіг. 3 зображений пристрій із двома накоприпливного повітря розташований додатковий пичувальними контурами 19,20 для двох вентилятеплообмінник 11. Він з'єднаний з акумулятором ційних установок 17,18. Ці вентиляційні установки 12.1 енергії додаткового накопичувального контуру 17,18 можуть працювати незалежно одна від одної 12 та в об'ємному потоці ZU припливного повітря в режимах охолодження та обігріву. Для цього розташований після зволожуючого пристрою. Змівикористовують відповідно один акумулятор 19.1 шувальний клапан 15 регулює витрату і, тим саабо 20.1 енергії для режиму охолодження та один мим, остаточну температуру об'ємного потоку ZU акумулятор 19.1 або 20.1 енергії для режиму обігприпливного повітря. ріву. Передана енергія накопичується в акумулятоНа Фіг. 4 накопичувальний контур 19 зменшерах 9.1,12.1 енергії і безперервно, навіть при зупиний до єдиного акумулятора 19.1 енергії. Цей ваненні компресорів, передається зовнішньому повіріант здійснення винаходу використовується тоді, трю AU або об'ємному потоку ZU припливного коли вентиляційні установки 17,18 повинні викориповітря та об'ємному потоку AB відпрацьованого стовуватися тільки в режимі обігріву. повітря або витяжному повітрю FO. Далі винахід може використовуватися також Зокрема, акумулятор 9.1 енергії може бути при тоді, коли теплову помпу експлуатують із зовнішцьому безпосередньо або опосередковано через нім конденсатором або випарником. Це особливо накопичувальний контур 9 з'єднаний з додатковикраще підтримує дію теплової помпи. ми пристроями для теплопідведення та теплрвідВинахід може використовуватися в сполученні ведення, щоб ще краще використати його енергоіз системами кондиціонування та вентиляції будьємність. якого порядку, тобто, наприклад, також для систем Необхідне при нагоді додаткове джерело обігкондиціонування чи обігріву цехів. ріву передає енергію через необов'язковий теплоНарешті, винахід також є краще придатним обмінник 16 накопичувальному контуру 9. Регулюдля дообладнання існуючих установок, оскільки вання передачі цієї теплової енергії відбувається теплова помпа з накопичувальним контуром або змішувальним клапаном 6. контурами-може бути приєднана як блок до існуюЯк вже було описано в першому прикладі здійчих вентиляційних установок. снення винаходу, установка може бути тут доповВинахід не обмежений описаним прикладом нена обігрівальним пристроєм відповідно до опаздійснення, а може бути виконаний також інакше в лювальної техніки. Це можливо тоді, коли рамках спеціальних знань. вентиляційна установка працює в циркуляційному Перелік посилальних позицій режимі або в режимі додаткового обігріву при ниZU - об'ємний потік припливного повітря зьких температурах води. При цьому гаряча вода AB - об'ємний потік відпрацьованого повітря помпи опалювальної установки, що нагріває накоFO - витяжне повітря пичувальний контур 9 через теплообмінник 16, AU - зовнішнє повітря може мати низькі температури в прямій і зворотній А – гілка лініях. В – гілка Винахід може бути використаний також у доA-B - гілка сить кращий спосіб при використанні теплової 1 - теплообмінник помпи без надання йому додаткової традиційної 2 - теплообмінник першої системи регенерації тепла на першому 3 - теплова помпа ступені регенерації. 4 - теплообмінник Описаний пристрій може використовуватися як 5 - диференціальний манометр з одно-, так і з багатоступінчастими тепловими 6 - змішувальний клапан помпами. 7 - теплообмінник У вентиляційних каналах крім описаних необ8 - керуючий клапан хідних елементів можуть бути, як звичайно, вста9 - накопичувальний контур новлені також інші елементи для обробки повітря, 9.1 - акумулятор енергії такі як фільтри, шумоглушники або зволожувачі. 10 - система регенерації тепла Для підвищення продуктивності теплової помпи З і 11 - теплообмінник для повної тепловіддачі при Змінних об'ємних по12 - накопичувальний контур токах може здійснюватися також прийняте в техні12.1 - акумулятор енергії ці кондиціонування примішування зовнішнього 13 - теплообмінник повітря до витяжного повітря через змішувальну 14 - змішувальний клапан повітряну заслінку. У такий саме спосіб описана 15 - керуючий клапан вище установка придатна для циркуляційного ре16 - теплообмінник жиму. 17 - вентиляційний прилад Як показано на Фіг. 3 та 4, винахід може бути 18 - вентиляційний прилад використаний також для експлуатації комбінованих 19 - накопичувальний контур установок. При цьому теплову помпу 3 досить ра19.1 - акумулятор енергії ціонально з'єднують через накопичувальний кон20 - накопичувальний контур тур або контури 19,20 з декількома вентиляційни20.1 - акумулятор енергії ми системами 17,18. 17 89943 18 19 89943 20 21 89943 22 23 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 89943 Підписне 24 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601