Установка для охолодження і нагрівання повітря

Установка для охолодження і нагрівання повітря, що включає встановлені на одному валу детандер, компресор і включений між ними по каналу подачі розрідженого повітря водоповітряний контактний теплообмінник, яка відрізняється тим, що в установці встановлені на валу приводу додаткові компресор і детандер з включеним між ними по лінії подачі стиснутого повітря водоповітряним кон 35714 ряних чотиривходових двохпозиційних клапани, до першого з яких приєднані вхід додаткового компресора, вхід основного детандера, повітропровід подачі внутрішнього повітря приміщення і повітропровід подачі зовнішнього атмосферного повітря, а до другого клапана приєднані вихід додаткового детандера, вихід основного компресора, повітропровід викиду у атмосферу відпрацьованого повітря повітропровід з сепаратором подачі повітря опалення/охолодження приміщення, крім того водоповітряні теплообмінники з'єднані між собою по каналах подачі води і приєднані до контуру водопостачання з додатковим чотиривходовим двохпозиційним вентилем на вході для з'єднання з зовнішньою водомережею. Поставлена задача вирішена тим, що в установку до існуючого вакуумного контуру, який здійснює нагрівання зовнішнього атмосферного повітря, паралельно підключений через вал приводу додатковий напірний контур повітряної холодильної машини (додаткові компресор, детандер і включений між ними по каналу подачі стиснутого повітря водоповітряний контактний теплообмінник), який здійснює охолодження зовнішнього атмосферного повітря. В залежності від режиму роботи установки, нагрівання чи охолодження, працює вакуумний чи напірний контур. Переключення режиму роботи установки здійснюється за допомогою чотиривходових двохпозиційних клапанів шляхом подачі на вхід відповідного контуру зовнішнього повітря і відводу з його виходу робочого повітря (нагрітого чи охолодженого). В режимі нагрівання зовнішнє атмосферне повітря подається на вхід детандера вакуумного контуру, а робоче відводиться з виходу компресора цього контуру. В режимі охолодження зовнішнє атмосферне повітря подається на вхід компресора напірного контуру, а робоче повітря відводиться з виходу детандера цього контуру. Крім того, при роботі одного із контурів в режимі нагрівання чи охолодження другий контур одночасно з цим працює в режимі утилізації тепла/холоду внутрішнього повітря приміщення, що здійснюється шляхом подачі на вхід цього контуру внутрішнього повітря приміщення і відводу в атмосферу з його виходу відпрацьованого повітря. В режимі утилізації тепло/холод внутрішнього повітря передається в теплообміннику контуру воді, яка в подальшому передає його в теплообмінник контуру, який працює в режимі нагрівання чи охолодження атмосферного повітря. У разі роботи установки в режимі нагрівання повітря напірний контур працює в режимі утилізації тепла внутрішнього повітря приміщення, при цьому внутрішнє повітря подається через чотиривходовий двохпозиційний клапан на вхід компресора контуру, а теплота стиснення повітря компресором передається в теплообміннику контуру воді, яка в подальшому подається на теплообмінник вакуумного контуру, де віддає тепло розрідженому атмосферному повітрю. У разі роботи установки в режимі охолодження повітря, вакуумний контур працює в режимі утилізації холоду внутрішнього повітря, при цьому внутрішнє повітря подається на вхід детандера контуру, а холод розширеного в детандері повітря охолоджує в теплообміннику контуру воду, яка в подальшому поступає теплооб мінник напірного контуру, де охолоджує стиснуте атмосферне повітря. Внаслідок такого рішення функції установки доповнюються функціями охолодження повітря і утилізації тепла внутрішнього повітря приміщення, які виконуються додатково введеними компресором, детандером і включеним між ними водоповітряним теплообмінником, а також функцією утилізації холоду внутрішнього повітря приміщення, яку виконують основні детандер, компресор і включений між ними водоповітряний теплообмінник, причому при реалізації функції утилізації тепла/холоду внутрішнього повітря приміщення відпрацьована вода не скидається в водомережу, а подається для виробітки додаткового тепла/холоду. В результаті забезпечується зниження енергетичних витрат на нагрівання/охолодження атмосферного повітря і скорочення капітальних і експлуатаційних витрат на створення і експлуатацію систем повітряного опалення кондиціювання повітря. Суть винаходу пояснюється описом установки. Пропонована схема установки наведена на фіг. Установка включає чотиривходовий двохпозиційний вентиль холодної води 1, з приєднаними до нього трубопроводом подачі води 2 і трубопроводом відпрацьованої води 3, вакуумний контур 4, що об'єднує детандер 5, водоповітряний контактний теплообмінник 6, компресор 7, додатково введений напірний контур 8, що об'єднує компресор 9, водоповітряний контактний теплообмінник 10 і детандер 11, чотиривходовий двохпозиційний повітряний клапан 12 з приєднаними до нього повітропроводом забору внутрішнього повітря приміщення 13 і повітропроводом забору зовнішнього атмосферного повітря 14, чотиривходовий двохпозиційний повітряний клапан 15 з приєднаними до нього повітропроводом подачі робочого повітря 16, сепаратором 17 і повітропроводом викиду відпрацьованого повітря 18, привідний електродвигун 19. Запропонована установка працює наступним чином. Режим нагрівання повітря. Внутрішнє повітря приміщення через повітропровід 13 поступає вхід компресора 9 напірного контуру 8, стискається з підвищенням тиску і температури і подається на вхід теплообмінника 10, де нагріває воду, яка подається з водомережі по трубопроводу подачі води 2 через вентиль 1 на теплообмінник 10, охолоджується і поступає на вхід детандера 11, в якому розширюється з пониженням тиску і температури і через клапан 15, повітропровід 18 скидається в атмосферу. Одночасно зовнішнє атмосферне повітря через повітропровід 14 поступає на вхід детандера 5 вакуумного контуру 4 і розширюється з пониженням тиску і температури і подається на вхід теплообмінника 6, де нагрівається водою, що попередньо була нагріта у теплообміннику 10, і поступає на вхід компресора 7, в якому стискається підвищенням тиску і температури і через клапан 15, сепаратор 17 і повітропровід 16 подається на опалення в приміщення. Холодна вода, охолоджена в теплообміннику 6, через вентиль 1 поступає в трубопровід зворотної води 3. При проходженні внутрішнього повітря через напірний контур 8 здійснюється утилізація тепла внутрішнього повітря приміщення. 2 35714 Режим охолодження повітря. Вентиль 1 і клапани 12, 15 переключаються в другу позицію. Внутрішнє повітря приміщення через повітропровід 13 поступає на вхід детандера 5 вакуумного контуру 4, розширюється з пониженням тиску температури і подається на вхід теплообмінника 6, де охолоджує воду, яка поступає з водомережі через вентиль 1 на теплообмінник 6, нагрівається і поступає на вхід компресора 7, в якому стискується з підвищенням тиску і температури, і через клапан 15, повітропровід 18 скидається у атмосферу. Одночасно зовнішнє атмосферне повітря через повітропровід 14, клапан 12 поступає на вхід компресора 9 напірного контуру, стискається з підвищенням тиску і температури і пода ється в теплообмінник 10, де охолоджується водою, що попередньо була охолоджена в теплообміннику 6, і поступає на вхід детандера 11, в якому розширюється з одночасним пониженням тиску і температури, і через клапан 15, сепаратор 17 і повітропровід 16 подається в приміщення на охолодження. Вода, нагріта в теплообміннику 10, через вентиль 1 скидається у трубопровід зворотної води 3. При проходженні внутрішнього повітря через вакуумний контур 4 здійснюється утилізація холоду внутрішнього повітря приміщення. Енергія розширення повітря в детандерах 5,11 передається двигуну 19, який використовується для приводу компресорів 7,9. Фіг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3