PL204077B1 - Układ urządzenia wentylacyjnego z wymiennikiem do odzyskiwania ciepła - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest układ urządzenia wentylacyjnego z wymiennikiem do odzyskiwania ciepła.

Dotychczas znane są i stosowane w praktyce centrale wentylacyjne nawiewno - wywiewne, wyposażone w wymiennik do odzyskiwania ciepła z powietrza wyrzucanego do atmosfery, w układzie których dla zabezpieczenia tego wymiennika przed szronieniem wykorzystywana jest przepustnica jego obejścia letniego po stronie powietrza świeżego. W okresie letnim przepustnica ta jest otwarta zupełnie. Natomiast w okresie niskich temperatur zewnętrznych, np. poniżej -3 lub nawet tylko -2°C stopień otwarcia tej przepustnicy jest tak dobierany przez układ automatycznej regulacji, aby najniższa wartość temperatury przepony w tym wymienniku była bezpiecznie wyższa od tej, która zagraża powstawaniem szronu na powierzchni tej przepony, tj. około 2°C do 3°C powyżej zera. Stosowanie tej zasady w tym wymienniku jest przyczyną mniejszego wychłodzenia powietrza wywiewanego przy ujemnej temperaturze zewnętrznej niższej niż przy temperaturze ujemnej wyższej - np. przy temperaturze zewnętrznej - 10°C wychłodzenie powietrza wywiewanego jest mniejsze niż przy temperaturze zewnętrznej -2°C. W przypadku stosowania tych central dla pomieszczeń, w których wywiewane powietrze posiada temperaturę około 20°C - jest to przyczyną około 10%-wego zmniejszenia rocznej ilości ciepła odzyskiwanego w tym wymienniku. W czasopismach naukowo - technicznych dotyczących tej tematyki - miedzy innymi miesięcznik Ciepłownictwo Ogrzewnictwo Wentylacja nr 10/1994 str. 391-393 - znana jest propozycja rozwiązania tego problemu przez zastosowanie dodatkowej nagrzewnicy na odcinku między czerpnią powietrza świeżego i tym wymiennikiem do odzyskiwania ciepła. Jest to jednak rozwiązanie zbyt kosztowne i zbyt uciążliwe w eksploatacji dla uzyskania w/w 10%-wego zwiększenia ilości odzyskiwanego ciepła. W dotychczas stosowanych układach urządzeń wentylacyjnych z odzyskiem ciepła - w podłużnym przekroju pionowym tych urządzeń - na odcinku wymiennika do odzysku tego ciepła - trasa przepływu powietrza świeżego krzyżuje się z trasą przepływu powietrza wywiewanego, co jest przyczyną tego, że w/w przepustnica obejścia letniego znajduje się „w drugim szeregu za tym wymiennikiem ciepła, co jest przyczyną utrudnień konstrukcyjnych oraz eksploatacyjnych. W dotychczas oferowanych na rynku i opisanych w literaturze - układach urządzeń wentylacyjnych z odzyskiem ciepła - również w przypadku układów urządzeń najmniejszych, np. dla pomieszczeń mieszkalnych problem zapobiegania powstawaniu szronu ciągle jeszcze stwarza trudności, co znacznie pogarsza bilans kosztów i efektów wykonywany dla oceny celowości zastosowania tam tych urządzeń wentylacyjnych. Ze zgłoszenia patentowego polskiego nr P - 353 985 znany jest układ uszczelniający komory odzyskiwania ciepła w urządzeniu wentylacyjnym z w/w wymiennikiem ciepła, ale w urządzeniu tym żadna z w/w negatywnych jego cech układów urządzeń dotychczas opisanych w literaturze i oferowanych na rynku nie została wyeliminowana.

Istotą układu urządzenia wentylacyjnego z wymiennikiem do odzyskiwania ciepła - będącego przedmiotem wynalazku - posiadającego wentylatory nawiewny i wywiewny, filtry dla powietrza świeżego i dla powietrza wywiewanego, odkraplacz, oraz zespół przepustnic jest to, że przepustnica, której regulowany stopień otwarcia zapewnia w okresie ujemnej wartości temperatury zewnętrznej odpowiednio wysoką temperaturę przepony wymiennika - łączy punkt przewodu powietrza nawiewanego do pomieszczenia - znajdujący się na odcinku za nagrzewnicą z przestrzenią przewodu powietrza świeżego znajdującą się na odcinku od czerpni do wymiennika.

Istotą układu urządzenia wentylacyjnego z wymiennikiem do odzyskiwania ciepła - będącego przedmiotem wynalazku jest to, że w pionowym przekroju podłużnym wlot i wylot powietrza świeżego do i z wymiennika znajduje się po tej samej stronie osi tego wymiennika, natomiast wlot i wylot strumienia powietrza wywiewanego do i z wymiennika znajduje się po przeciwnej stronie tej osi.

Istotą układu urządzenia wentylacyjnego z wymiennikiem do odzyskiwania ciepła - będącego przedmiotem wynalazku jest to, że przestrzeń przewodu powietrza nawiewanego znajdującej się tuż za nagrzewnicą przylega do przestrzeni przewodu znajdującej się na odcinku od czerpni do wymiennika, i przestrzenie te oddzielone są od siebie przegrodą z przepustnicą, której regulowany stopień otwarcia zapewnia w okresie ujemnej wartości temperatury zewnętrznej odpowiednio wysoką temperaturę przepony wymiennika.

Istotą układu urządzenia wentylacyjnego z wymiennikiem do odzyskiwania ciepła - będącego przedmiotem wynalazku jest to, że przestrzeń przewodu powietrza nawiewanego do pomieszczenia znajdująca się tuż przed wymiennikiem, oraz przestrzeń tego samego przewodu - znajdująca się tuż

PL 204 077 B1 za wymiennikiem, przylegają do siebie i oddzielone są od siebie przegrodą z przepustnicą stanowiącą obejście letnie wymiennika dla powietrza świeżego.

Istotą układu urządzenia wentylacyjnego z wymiennikiem do odzyskiwania ciepła - będącego przedmiotem wynalazku jest to, że przestrzeń przewodu powietrza wywiewanego z pomieszczenia znajdująca się tuż przed wymiennikiem, oraz przestrzeń tego samego przewodu - znajdująca się tuż za wymiennikiem, przylegają do siebie i oddzielone są od siebie przegrodą z przepustnica stanowiącą obejście letnie wymiennika dla powietrza wywiewanego.

Istotą układu urządzenia wentylacyjnego z wymiennikiem do odzyskiwania ciepła - będącego przedmiotem wynalazku - w przypadku zastosowania go w budynkach mieszkalnych - jest to, że przepustnica, której regulowany stopień otwarcia zapewnia w okresie ujemnej wartości temperatury zewnętrznej odpowiednio wysoką temperaturę przepony wymiennika - łączy przestrzeń mieszkania z przestrzenią przewodu powietrza świeżego znajdują c ą się na odcinku od czerpni do wymiennika.

Korzystnym skutkiem wynalazku jest uproszczenie konstrukcji tych urządzeń wentylacyjnych w porównaniu z urządzeniami dotychczas oferowanymi na rynku, oraz około 10%-owy wzrost rocznej ilości ciepła odzyskiwanego w w/w wymienniku ciepła - w przypadku temperatury 20°C w wentylowanym eksploatacyjnych, gdyż wymaga to tylko rezygnacji z zamontowania układu automatycznej regulacji dla przepustnicy obejścia letniego świeżego powietrza i zainstalowania tego układu automatycznej regulacji dla przepustnicy łączącej przewód powietrza nawiewanego z przewodem powietrza świeżego.

Wynalazek został schematycznie przedstawiony w przykładach wykonania na rysunkach: fig. 1, fig. 2, fig. 3.

Na fig. 1 przedstawiono układ urządzenia 1 wentylacyjnego z wymiennikiem 2 do odzyskiwania ciepła, w którym powietrze wywiewane z pomieszczenia dopływa przez wlot 3 do wentylatora 4, przepływa przez przestrzeń 5, filtr 6, przestrzeń 7, następnie wychładza się w wymienniku 2, przy czym wlot 8 powietrza do wymiennika 2 oraz wylot 9, tego powietrza z wymiennika 2 znajdują się po tej samej stronie osi 10 wymiennika 2. Wykroplona z powietrza wywiewanego na wymienniku 2 - para wodna zatrzymywana jest na odkraplaczu 11, natomiast powietrze przepływając przez przestrzeń 12 dostarczane jest wylotem 13 do wyrzutni połączonej z atmosferą. Przestrzeń 5 oddzielona jest od przestrzeni 12 przegrodą 14, w której zainstalowana jest przepustnica 15 spełniająca rolę obejścia letniego wymiennika 2 dla powietrza wywiewanego, tj. w okresie lata przepustnica 15 otwierana jest zupełnie lub częściowo, natomiast w okresie lata przepustnica 16 znajdująca się na wlocie 8 powietrza wywiewanego do wymiennika 2 jest zamknięta. Powietrze świeże z czerpni dostarczane jest do urządzenia 1, wentylacyjnego przepływając przez przepustnicę 17, przestrzeń 18 do wentylatora 19, następnie przepływa przez filtr 20, przez przestrzeń 21 oraz ogrzewane jest wstępnie w wymienniku 2, przy czym wlot 22 powietrza świeżego, oraz wylot 23 z wymiennika 2 - znajdują się po przeciwnej stronie osi 10 wymiennika 2 niż wlot 8 i wylot 9 powietrza wywiewanego. Następnie powietrze to przepływając przez przestrzeń 24, nagrzewnicę 25, przestrzeń 26, wylotem 27, podawane jest do wentylowanego pomieszczenia. Przestrzeń 26 oddzielona jest od przestrzeni 18 przegrodą 29, z przepustnicą 30, której regulowany stopień otwarcia w okresie ujemnych wartości temperatury zewnętrznej zapewnia dostatecznie wysoką temperaturę przepony wymiennika 2. Przestrzeń 21 oddzielona jest od przestrzeni 24 przegrodą 31, z przepustnicą 32 spełniającą rolę obejścia letniego wymiennika 2 dla strumienia powietrza świeżego, tj. w okresie lata przepustnica 32 jest zupełnie lub częściowo otwarta natomiast przepustnica 28 jest zamknięta. Przestrzeń 7, połączona jest z przestrzenią 24 przepustnicą 33 - umożliwiającą recyrkulację powietrza wywiewanego i jego ponowny nawiew do pomieszczenia np. w przypadku dogrzewania pomieszczenia nagrzewnicą 25 w okresie braku w tym pomieszczeniu zanieczyszczeń obniżających świeżość powietrza.

Na fig. 2 pokazano przykład urządzenia wentylacyjnego z wymiennikiem 2 do odzyskiwania ciepła z zastosowaniem układu będącego przedmiotem wynalazku, w którym pomimo tego, że urządzenie zawiera w sobie wymiennik 2, w którym strumień powietrza wywiewanego krzyżuje się ze strumieniem powietrza świeżego, np. tutaj wymiennik krzyżowy, ale również mógłby to być wymiennik przeciwprądowy o krzyżujących się tych strumieniach - to jednak znajduje się w tym układzie przewód 34 łączący wylot 27 powietrza nawiewanego do pomieszczenia z przestrzenią 18 znajdującą się na odcinku między czerpnią i wymiennikiem 2 z zastosowaniem przepustnicy 30, której regulowany stopień otwarcia zapewnia w okresie ujemnej wartości temperatury zewnętrznej odpowiednio wysoką temperaturę przepony wymiennika 2. W przedstawionym na fig. 2 układzie urządzenia wentylacyjnego z wymiennikiem 2 do odzyskiwania ciepła, powietrze wywiewane z wentylowanego pomieszczenia dopływa do urządzenia 1 otworem wlotowym 3 do wentylatora 4, przepływa przez przestrzeń 5, filtr 6,

PL 204 077 B1 przestrzeń 7, następnie wychładza się w wymienniku 2 pozostawia na odkraplaczu 11 wykroploną z siebie parę wodną i przewodem 13 powietrze to dostarczane jest do wyrzutni połączonej z atmosferą. Powietrze świeże dostarczane jest z czerpni do urządzenia 1 - przepływając przepustnica 17, przestrzenią 18 do wentylatora 19, następnie przepływa przez filtr 20, podgrzewane jest wstępnie na wymienniku 2, oraz po pokonaniu przestrzeni 24 podgrzewane jest na nagrzewnicy 25 i przewodem 27 dostarczane jest do wentylowanego pomieszczenia. Przepustnica 15 z odcinkiem przewodu łącząc przestrzeń 5 z przewodem 13 - tworzy obejście letnie wymiennika 2 dla powietrza wywiewanego. W okresie lata przepustnica 15 jest zupełnie lub częściowo otwarta, natomiast przepustnica 16 jest zamknięta. Przepustnica 32 z przewodem 35, „w drugim szeregu za wymiennikiem 2, tworzy obejście letnie wymiennika 2 dla powietrza świeżego, tj. w okresie letnim przepustnica 32 jest częściowo lub zupełnie otwarta, natomiast przepustnica 28 jest zamknięta. Przestrzeń 7 połączona jest z przestrzenią 24 przepustnica 33 umożliwiającą recyrkulację powietrza wywiewanego do pomieszczenia.

Na fig. 3 przedstawiono zastosowanie będącego przedmiotem wynalazku układu urządzenia 1 wentylacyjnego z wymiennikiem 2 do odzyskiwania ciepła, w którym to urządzeniu przepustnica 30 o regulowanym stopniu otwarcia zapewnia przy ujemnej wartości temperatury zewnętrznej utrzymanie dostatecznie wysokiej temperatury przepony wymiennika 2, gdyż przepustnica 30 łączy przestrzeń mieszkania, w której występuje dostatecznie wysoka temperatura powietrza z przestrzenią 18 przewodu powietrza świeżego na odcinku od czerpni do wymiennika 2. Pokazane na fig. 3 urządzenie 1 wentylacyjne z wymiennikiem do odzyskiwania połączone jest ze zbiorczymi przewodami 36 odprowadzającymi to powietrze do atmosfery przez wentylator 37. Powietrze to zasysane jest z pomieszczenia 38 w-c i łazienki wywiewnikiem 39, z pomieszczenia 40 kuchni wywiewnikiem 41, następnie jest filtrowane na filtrze 6, ochładzane w wymienniku 2, odkroplone na odkraplaczu 11 i przez zasuwę 42 dostarczane jest do w/w przewodu zbiorczego 36. Powietrze świeże z czerpni 43 przepustnica 17 dopływa do przestrzeni 18, następnie jest filtrowane na filtrze 20, podgrzewane w wymienniku 2, oraz podawane wentylatorem 44 do nawiewników 45 w salonie 46, oraz w pozostałych pokojach 47. Przepustnica 30, której regulowany stopień otwarcia przy ujemnej wartości temperatury zewnętrznej zapewnia utrzymanie dostatecznie wysokiej temperatury przepony wymiennika - łączy przewodem 48 wywiewnik 49 znajdujący się w salonie 46 z przestrzenią 18 znajdującą się na odcinku od czerpni 43 do wymiennika 2. Na odgałęzieniu 50 przewodu 48 znajduje się zasuwa 51, której otwarcie pozwala na dostarczanie do przestrzeni 18 przez przepustnicę 30 powietrza z kuchni zamiast z salonu w okresach, gdy powietrze w kuchni jest mniej zanieczyszczone niż powietrze w salonie. Zasuwy 52 - łączące wywiewniki 39 i 41 z przewodami zbiorczymi 36 spełniają rolę obejścia letniego wymiennika 2 dla powietrza wywiewanego, tj. w okresie lata są one otwarte, natomiast zamknięta jest zasuwa 42. Natomiast dla powietrza świeżego w okresie lata korzystne jest zamknięcie przepustnicy 17, oraz przepustnicy 30.

Claims (6)

1. Układ urządzenia wentylacyjnego z wymiennikiem do odzyskiwania ciepła posiadający wentylatory nawiewny i wywiewny, filtry dla powietrza świeżego i dla powietrza wywiewanego, oraz zespół przepustnic, znamienny tym, że przepustnica (30), której regulowany stopień otwarcia zapewnia w okresie ujemnej wartości temperatury zewnętrznej odpowiednio wysoką temperaturę przepony wymiennika (2) - łączy punkt przewodu (27) położony za nagrzewnicą (25) z przestrzenią (18) przewodu powietrza świeżego znajdującą się na odcinku od czerpni do wymiennika (2).

2. Układ urządzenia według zastrz. 1, znamienny tym, że w pionowym przekroju podłużnym wlot (22) i wylot (23) powietrza świeżego do i z wymiennika (2) znajduje się po tej samej stronie osi (10) wymiennika (2), natomiast wlot (8) i wylot (9) strumienia powietrza wywiewanego do i z wymiennika (2) znajduje się po przeciwnej stronie osi (10).

3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że przestrzeń (26) przewodu powietrza nawiewanego znajduje się tuż za nagrzewnicą (25) i przylega do przestrzeni (18) przewodu znajdującej się na odcinku od czerpni do wymiennika (2), i przestrzenie (18, 26) oddzielone są od siebie przegrodą (29) z przepustnicą (30), której regulowany stopień otwarcia zapewnia w okresie ujemnej wartości temperatury zewnętrznej odpowiednio wysoką temperaturę przepony wymiennika (2).

4. Układ urządzenia według zastrz. 1, znamienny tym, że przestrzeń (21) przewodu powietrza nawiewanego do pomieszczenia - znajdująca się tuż przed wymiennikiem (2), oraz przestrzeń

PL 204 077 B1 (24) tego samego przewodu - znajdująca się tuż za wymiennikiem (2), przylegają do siebie i oddzielone są od siebie przegrodą (31) z przepustnicą (32) stanowiącą obejście letnie wymiennika (2) dla powietrza świeżego.

5. Układ urządzenia według zastrz. 1, znamienny tym, że przestrzeń (7) przewodu powietrza wywiewanego z pomieszczenia - znajdująca się tuż przed wymiennikiem (2), oraz przestrzeń (12) tego samego przewodu - znajdująca się tuż za wymiennikiem (2), przylegają do siebie i oddzielone są od siebie przegrodą (14) z przepustnicą (15) stanowiącą obejście letnie wymiennika (2) dla powietrza wywiewanego.

6. Układ urządzenia według zastrz. 1, znamienny tym, że przepustnica (30), której regulowany stopień otwarcia zapewnia w okresie ujemnej wartości temperatury zewnętrznej odpowiednio wysoką temperaturę przepony wymiennika (2) - łączy przestrzeń (48, 44) mieszkania z przestrzenią (18) przewodu powietrza świeżego znajdującą się na odcinku od czerpni do wymiennika (2)