Пристрій для енергозберігаючого вентилювання приміщень

1. Пристрій для енергозберігаючого вентилювання приміщень, який містить: порожнистий корпус, розділений герметичною перегородкою на дві проточні камери, кожна з яких оснащена двома патрубками, що служать відповідно для сполучення з атмосферою і з вентильованим приміщенням, і які разом з відповідними парами патрубків служать відповідно припливним і витяжним трактами, щонайменше один вентилятор, вбудований в один з вказаних трактів, і щонайменше один закріплений усередині порожнистого корпусу практично симетрично відносно перегородки пластинчато 3 Застосування кожухотрубного теплообмінника з розвинутою теплообмінною поверхнею помітно підвищило тепловій к.к.д. пристрою. Проте кожухотрубні теплообмінники мають високу матеріалоємність, а їх включення в тракти подачі істотно підвищує аеродинамічний опір потокам свіжого і відпрацьованого повітря і тому вимагає досить потужних вентиляторів в кожному (і витяжному, і приточному) вентиляційному тракті. Відповідно, в основу корисної моделі поставлена задача зміною типу теплообмінника і його взаємозв'язку з трактами подачі атмосферного повітря у вентильоване приміщення і викиду повітря з цього приміщення в атмосферу створити такий пристрій для енергозберігаючого вентилювання, який мав би меншу матеріалоємність і меншу витрату енергії на експлуатацію. Поставлена задача вирішена тим, що пристрій для енергозберігаючого вентилювання приміщень згідно з винахідницьким задумом має: - порожнистий корпус, розділений герметичною перегородкою на дві проточні камери, кожна з яких оснащена двома патрубками, що служать відповідно для сполучення з атмосферою і з вентильованим приміщенням, і які разом з відповідними парами патрубків служать відповідно припливним і витяжним трактами, - щонайменше один вентилятор, вбудований в один з вказаних трактів, і - щонайменше один закріплений усередині порожнистого корпусу практично симетрично відносно перегородки пластинчато-трубний теплообмінник, що має замкнутий трубний контур для циркуляції рідкого теплоносія і оребрення у вигляді пластин. При однаковому тепловому навантаженні пластинчато-трубний теплообмінник порівняно з кожухотрубним теплообмінником компактніший і має істотно меншу матеріалоємність. Зокрема, такими теплообмінниками можуть служити радіатори, що масово виготовляють для опалювання кабін автомобілів. Застосування однієї перегородки в корпусі також знижує матеріалоємність. Далі, розташування пластин теплообмінника практично симетрично щодо перегородки істотно знижує аеродинамічний опір і мінімізує витрату енергії на примусове вентилювання. Перша додаткова відмінність полягає в тому, що пристрій має два вентилятори, вбудовані у вказані тракти для роботи в режимі протитечії всмоктуваного з атмосфери свіжого повітря і відпрацьованого повітря, що викидається в атмосферу, та додатково оснащений циркуляційним насосом, вбудованим в замкнутий трубний контур для циркуляції рідкого теплоносія в пластинчатотрубному теплообміннику. Це дозволяє застосовувати пристрої на основі пластинчато-трубних теплообмінників для примусового вентилювання виробничих приміщень. Друга додаткова відмінність полягає в тому, що патрубки, які служать в пристрої для сполучення з атмосферою, оснащені перехідними колекторами, кожний з яких в робочому положенні сполучений з атмосферою щонайменше двома повітропровідними трубками, пропущеними крізь 52551 4 огороджувальну конструкцію вентильованого приміщення. Це спрощує монтаж пристрою на огороджувальних конструкціях будівель. Фахівцю зрозуміло, що вказані додаткові відмінності можуть бути використані в різних комбінаціях з основним винахідницьким задумом. Далі суть корисної моделі пояснюється докладним описом пристрою для енергозберігаючого вентилювання приміщень і його роботи з посиланнями на креслення, де зображена структурна схема переважного варіанту реалізації винахідницького задуму (в положенні «змонтовано»). В загальному випадку запропонований пристрій має (див. креслення): - порожнистий (і звичайно теплоізольований) корпус 1, розділений герметичною переважно теплопровідною перегородкою 2 на дві не позначені особливо проточні камери, - першу пару патрубків 3 і 4 і другу пару патрубків 5 і 6, які жорстко зв'язані з корпусом 1 відповідно з боку вентильованого приміщення і з боку огороджувальної конструкції 7 (тобто зовнішньої стіни або віконної рами), причому патрубки 3 та 5 разом з однією камерою корпусу 1 служать витяжним трактом, а патрубки 4 та 6 разом з іншою камерою корпусу 1 - притомним трактом і забезпечують викид відпрацьованого повітря з вентильованого приміщення в атмосферу і подачу в нього свіжого атмосферного повітря, - щонайменше один вентилятор 8 (а звичайно два такі вентилятори 8), вбудовані у вказані тракти переважно з боку вентильованого приміщення, тобто поблизу торцевих зрізів патрубків 3 та 4, і - щонайменше один закріплений усередині порожнистого корпусу 1 практично симетрично відносно перегородки 2 пластинчато-трубний теплообмінник 9, який має замкнутий трубний контур 10 для циркуляції рідкого теплоносія (наприклад; знесоленої води в літній період, або антифризу в зимовий період), оребрення у вигляді пластин 11 і, як правило, циркуляційний насос 12. Як показала практика виготовлення і експлуатації дослідних зразків описаного пристрою, при розташуванні проточних камер корпусу 1 одна над іншою для циркуляції рідкого теплоносія всередині замкнутого трубного контуру 10 теплообмінника 9 у багатьох випадках достатньо, щоб омивана теплим повітрям гілка цього контуру 10 була розташована знизу, а омивана холодним - зверху. Тоді тепловий потік між цими гілками, розташованими по різні сторони горизонтальної перегородки 2, буде слідством молекулярної конвекції усередині контуру 10. Якщо ж об'єм вентильованого приміщення і кратність вентилювання зумовлять потребу в циркуляційному насосі 12, то потужність його приводу звичайно менше 10 Вт, а для житлових кімнат може бути вибраний в інтервалі від 2 Вт до 5 Вт. Патрубки 5 і 6 можуть бути безпосередньо розташований в отворах в огороджувальній конструкції 7. Проте бажано, щоб вони були оснащені (звичайно теплоізольованими) перехідними колекторами 13, кожний з яких в ро 5 52551 бочому положенні сполучений з атмосферою щонайменше двома (а переважно більш ніж двома) повітропровідними трубками 14, пропущеними крізь огороджувальну конструкцію 7. Як показала практика монтажу дослідних зразків, свердлення декількох отворів малого діаметра в стіні або віконній рамі простіше, ніж свердлення одного отвору діаметром близько 10 см. На кресленні видно, що у витяжний і/або приточний тракт звичайно включені регулятори прохідного перетину, наприклад, поворотні заслінки 15, а перехідні колектори 13, як правило, з'єднані теплопровідною перемичкою 16. Фахівцю зрозуміло: що замкнутий трубний контур 10 теплообмінника 9 може бути виконаний у вигляді однієї некруглої в поперечному перетині трубки або, як це явно показано на кресленні, у вигляді бага-товиткової трубної спіралі; - що при застосуванні тільки одного вентилятора 8 його можна переміщати із одного повітропровідного тракту в іншій залежно від сезону (і, відповідно, від величини і знака різниці температур між атмосферою і вентильованим приміщенням); - що витяжний і приточний тракти можуть бути оснащені відповідними фільтрами, а у витяжному тракті після теплообмінника 9 усередині корпусу 1 можна встановити відповідні засоби зливу конденсату, і - що пристрій може мати систему управління (наприклад, на основі програмованої мікросхеми), що включає датчики фактичної температури повітря всередині і зовні вентильованого приміщення, регульований задатчик температури повітря усередині цього приміщення і блок Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 6 управління роботою вентиляторів 8, циркуляційного насоса 12 і, за бажанням, положенням заслінок 15. Описаний пристрій в переважному варіанті працює таким чином. При включенні вентиляторів 8 свіже повітря (див. широку чорну стрілку), починає поступати в приточний тракт через вхідні повітропровідні трубки 14, проходить через колектор 13 і зазор між заслінкою 15 і стінками патрубка 5 в камеру корпусу 1, яка є частиною приточного тракту, омиває розташовані в цій камері пластини 11 теплообмінника 9, охолоджуючи їх взимку або нагріваючи влітку, і через патрубок 3 поступає у вентильоване приміщення (див. широку сіру стрілку, орієнтовану на кресленні управо). Одночасно відпрацьоване повітря (див. широку білу стрілку) через патрубок 4 починає поступати в камеру корпусу 1, яка є частиною витяжного тракту, де омиває розташовані в цій камері пластини 11 теплообмінника 9, нагріваючи їх зимою або охолоджуючи влітку. Далі він проходить в зазор між заслінкою 15 і стінками патрубка 6 в колектор 13 і через вихідні повітропровідні трубки 14 викидається в атмосферу (див. орієнтовану уверх сіру стрілку). Рух рідкого теплоносія (зокрема, під дією циркуляційного насоса 12) в замкнутому контурі 10 теплообмінника 9 і теплопередача через перегородку 2 в корпусі 1 забезпечують високоефективний теплообмін між проточними камерами корпусу 1. Ручне або автоматичне регулювання положення заслінок 15 в приточному і витяжному трактах дозволяє ефективно регулювати повітрообмін між вентильованим приміщенням і атмосферою. Підписне 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