Многофункциональная система кондиционирования приточного воздуха с гибридной линией вытяжки горячего воздуха

Многофункциональная система кондиционирования приточного воздуха с гибридной линией вытяжки горячего воздуха

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Заявляемое решение относится к области систем кондиционирования приточного воздуха для обслуживания помещений общественных зданий в холодный и теплый периоды года. Заявляемая система кондиционирования приточного воздуха обеспечивает получение приточного воздуха для помещений общественных зданий в холодный и теплый периоды года с температурой h₂₅=20°С, влагосодержанием d₂₅=7,9 г/кг сух. возд. и относительной влажностью ϕ25=0,53.

Многофункциональная система кондиционирования приточного воздуха содержит гибридную линию вытяжки горячего воздуха, имеющего:

- в холодный период года температуру на входе в кондиционер t₂₁=23,54÷36°С и температуру на входе в систему кондиционирования t₁₂=83,54÷171°С, обеспечивающие при изменении температуры наружного воздуха в диапазоне t₁=10÷(-30)°С нулевое энергопотребление на нагревание приточного воздуха и шестнадцатикратное увеличение массовой производительности кондиционера по приточному воздуху G₂₅, кг/ч по сравнению с массовой производительностью гибридной линии вытяжки горячего воздуха G₁₂ на входе в систему кондиционирования;

- в теплый период года температуру на входе в кондиционер t₂₁=21,2÷32,5°С и температуру на входе в систему кондиционирования t₁₂=36,2÷56,5°С, обеспечивающие при изменении температуры наружного воздуха в диапазоне t₁=15÷30°С охлаждения приточного воздуха с перепадом температур приточного воздуха на входе и выходе из охладителя, изменяющемся в диапазоне не более 3,7÷5,1°С, и шестнадцатикратное увеличение массовой производительности кондиционера по приточному воздуху G₂₅, кг/ч по сравнению с массовой производительностью гибридной линии вытяжки горячего воздуха G₁₂ на входе в систему кондиционирования.

На входе в заявляемую систему кондиционирования приточного воздуха используется горячий воздух в виде очищенных от механических примесей отходящих газов от котлоагрегатов с температурой:

- t₁₂=83,5÷171°С в холодный период года;

- t₁₂=36,2÷56,5°С в теплый период года.

Система кондиционирования приточного воздуха в холодный период года использует предварительно увлажненный удаляемый из помещения воздух, поступающий в основную вытяжную камеру кондиционера с температурой t₄=16,4°С и влагосодержанием d₄=10,6 г/кг сух. возд.

Указанные параметры удаляемого из помещения воздуха получаются за пределами заявляемой системы кондиционирования приточного воздуха путем адиабатического увлажнения удаляемого из помещения воздуха с параметрами: температурой t_y=22°С, относительной влажностью ϕ_y=0,5 (в долях ед.) и влагосодержанием d_y=8,4 г/кг сух. возд. при изменении температуры наружного воздуха в холодный период года в диапазоне t₁=10÷(-30)°С, относительной влажности ϕ₁=0,8 (в долях ед.) и влагосодержания в диапазоне d₁=6,23÷0,191 г/кг сух. возд.

В теплый период года система кондиционирования приточного воздуха работает без увлажнения удаляемого из помещения воздуха при температуре наружного воздуха, изменяющейся в диапазоне t₁=15÷30°С, влагосодержании d₁=8÷20,4 г/кг сух. возд., относительной влажности ϕ₁=0,74.

Приведенные параметры наружного воздуха (температура t₁, относительная влажность ϕ₁, влагосодержание d₁) в холодный и теплый периоды года соответствуют климатическим условиям при барометрическом давлении P_бар=99000 Па.

В заявляемой системе кондиционирования приточного воздуха горячий воздух подвергается смешению с отработавшим в кондиционере удаляемым из помещения воздухом в четырех собирающих тройниках различной пропускной способности входного воздуховода переменного сечения гибридной линии вытяжки горячего воздуха, которое обеспечивает шестнадцатикратное увеличение массовой производительности гибридной линии смешанного воздуха на входе в кондиционер по сравнению с массовой производительностью гибридной линии вытяжки горячего воздуха на входе в систему кондиционирования круглогодично.

В холодный период года при изменении температуры наружного воздуха в диапазоне t₁=10÷(-30)°С горячий воздух с температурой изменяющейся в диапазоне t₁₂=83,5÷171°С подвергается четырехкаскадному смешению с отработавшим в кондиционере удаляемым из помещения воздухом, имеющим температуру, изменяющуюся в диапазоне t₇=19,5÷27°С, которое обеспечивает получение требуемой температуры смешанного воздуха на входе в кондиционер, изменяющейся в диапазоне t₂₁=23,5÷36°С.

В теплый период года при изменении температуры наружного воздуха в диапазоне t₁=15÷30°С горячий воздух с температурой изменяющейся в диапазоне t₁₂=36,2÷56,5°С подвергается четырехкаскадному смешению с отработавшим в кондиционере удаляемым из помещения воздухом, имеющим температуру, изменяющуюся в диапазоне t₇=20,2÷30,9°С, которое обеспечивает получение требуемой температуры смешанного воздуха на входе в кондиционер, изменяющейся в диапазоне t₂₁=21,2÷32,5°С.

Применение в заявляемой системе кондиционирования приточного воздуха в холодный период года гибридной линии вытяжки горячего воздуха, имеющего температуру t₁₂=83,5÷171°С на входе в систему кондиционирования и температуру t₂₁=23,5÷36°С на входе в кондиционер, обеспечивает при кондиционировании приточного воздуха в двухроторном кондиционере нулевое энергопотребление Net Zero Energy (NZE) на нагревание приточного воздуха в холодный период года или NZE-воздухонагревание.

Применение в заявляемой системе кондиционирования приточного воздуха в теплый период года гибридной линии вытяжки горячего воздуха, имеющего температуру t₁₂=36,2÷56,5°С на входе в систему кондиционирования и температуру t₂₁=21,2÷32,5°С на входе в кондиционер, обеспечивает при изменении температуры наружного воздуха в диапазоне t₁=15÷30°С получение на выходе из системы кондиционирования температуры приточного воздуха t₂₅=20°С при перепаде температур приточного воздуха на входе и выходе из охладителя, изменяющемся в диапазоне не более .

Из источников научно-технической и патентной информации известно большое количество систем кондиционирования приточного воздуха. Среди них выбраны системы кондиционирования, которые не обеспечивают нулевое энергопотребление на нагревание приточного воздуха в холодный период года при обслуживании помещений общественных зданий, и не позволяют получать требуемые значения параметров приточного воздуха в теплый период года для помещений общественных зданий, что обеспечивает возможность их усовершенствования в направлении, указанном в формуле изобретения заявляемого решения.

Известна система кондиционирования приточного воздуха для производственных помещений, включающая кондиционер с трехроторной системой осушительного и испарительного охлаждения и линией вытяжки горячего воздуха, описанная в патенте на изобретение №2630435 Кондиционер с трехроторной системой осушительного и испарительного охлаждения, выданного по заявке №2016133366 с приоритетом изобретения от 12 августа 2016 г., опубликованного 07.09.2017 в Бюл. №25. Авторы: В.Е. Воскресенский, А.М. Гримитлин.

Система кондиционирования приточного воздуха, содержащая кондиционер и линию вытяжки горячего воздуха, кондиционер содержит приточную камеру и основную вытяжную камеру удаляемого из производственного помещения воздуха, разделенные между собой горизонтальной промежуточной перегородкой с основным и дополнительным окнами, охладитель приточного воздуха, выполненный в виде системы осушительного и испарительного охлаждения, состоящей из двух роторных рекуператоров - рекуператора-осушителя и рекуператора-охладителя, и двух адиабатических увлажнителей приточного и вытяжного воздуха с подводящими водопроводами деминерализованной воды, один из которых размещен в приточной камере на выходе из рекуператора-охладителя, а другой - в основной вытяжной камере на входе в рекуператор-охладитель, при этом рекуператор-осушитель выполнен в виде роторного регенератора адсорбционного типа, который встроен в основное окно горизонтальной промежуточной перегородки, а рекуператор-охладитель в виде роторного теплообменника с инвертором и контроллером, который встроен в дополнительное окно горизонтальной промежуточной перегородки и совместно с рекуператором-осушителем имеют противоположно направленные линии притока наружного воздуха и вытяжки удаляемого из производственного помещения воздуха, приточная камера содержит входной и выпускной патрубки, воздухоочиститель, установленный на входе в камеру, и вентиляторный блок. Основная вытяжная камера содержит верхнюю панель, входной и выпускной патрубки, воздухоочиститель, установленный на входе в камеру, и вентиляторный блок, установленный на выходе из камеры, отличающийся тем, что кондиционер снабжен дополнительной вытяжной камерой и окном, размещенным в верхней панели основной вытяжной камеры между рекуператором-осушителем и рекуператором-охладителем, дополнительная вытяжная камера размещена над верхней панелью основной вытяжной камеры и содержит верхнюю панель, входной и выпускной патрубки, воздухоочиститель, размещенный на входе в камеру, роторный рекуператор-теплообменник с инвертором и вентиляторный блок, размещенный на выходе из камеры, при этом роторный рекуператор-теплообменник встроен в окно верхней панели основной вытяжной камеры, герметично установлен между горизонтальной промежуточной перегородкой кондиционера и верхней панелью дополнительной вытяжной камеры, имеет противоположно направленные линии вытяжки горячего воздуха, и вытяжки удаляемого из производственного помещения воздуха и обеспечивает нагревание вытяжного воздуха, удаляемого из производственного помещения, на перепад температур, образуемый при работе кондиционера, между требуемой температурой вытяжного воздуха на входе в рекуператор-осушитель и температурой вытяжного воздуха на выходе из рекуператора-охладителя.

Несмотря на большое количество совпадающих признаков прототипа и заявляемого решения, отсутствие в прототипе отличительных признаков последнего не обеспечивает получение технического результата, заключающегося в расширении функциональных возможностей системы кондиционирования приточного воздуха по следующим причинам.

Система кондиционирования приточного воздуха, принятая за прототип, имеет функциональные ограничения, которые не позволяют:

1) в холодный период года обеспечивать нулевое энергопотребление на нагревание приточного воздуха в кондиционере до конечной температуры t₅=20°С, относительной влажности ϕ₅=0,53 влагосодержания d₅=7,9 г/кг сух. возд. и получать шестнадцатикратное увеличение объемов кондиционированного приточного воздуха при температуре удаляемого из помещения воздуха на входе в основную вытяжную камеру кондиционера t₆=16,4°С, влагосодержании d₆=10,6 г/кг сух. возд. при температуре отходящих газов на входе в линию дополнительной вытяжки кондиционера t₁₂=83,5÷171°С и изменении температуры наружного воздуха в диапазоне t₁=10÷(-30)°С, относительной влажности ϕ₁=0,8 (в долях ед.), влагосодержания в диапазоне d₁=6,23÷0,191 г/кг сух. возд. и обеспечивать стабильность получения в кондиционере заданных параметров кондиционированного приточного воздуха при глубокой утилизации теплоты отходящих газов;

2) в теплый период года обеспечивать охлаждение приточного воздуха до конечной температуры t₂₅=20°С, относительной влажности ϕ₅=0,53, влагосодержании d₅=7,9 г/кг сух. возд. и шестнадцатикратного увеличения объемов кондиционированного приточного воздуха при температуре удаляемого из помещения воздуха на входе в систему кондиционирования приточного воздуха t₂₆=23°С, влагосодержании d₂₆=8,9 г/кг сух. возд. при температуре отходящих газов на входе в линию дополнительной вытяжки кондиционера t₁₂=36,2÷56,5°С и изменении температуры наружного воздуха в диапазоне t₁=15÷30°С, относительной влажности ϕ₁=0,74 (в долях ед.), влагосодержания в диапазоне d₁=8,0÷20,4 г/кг сух. возд. при глубокой утилизации теплоты отходящих газов.

По п. 1 недостатков системы кондиционирования приточного воздуха, принятой за прототип

Система кондиционирования приточного воздуха, принятая за прототип, может обеспечить нулевое энергопотребление в холодный период года на нагревание приточного воздуха только при получении влажного приточного воздуха с температурой t₅=15°С, относительной влажностью ϕ₅=0,868÷0,832, влагосодержанием d₅=9,25÷8,86 г/кг сух. возд. для производственных помещений при температуре вытяжного воздуха из производственного помещения t₆=18°С, относительной влажности ϕ₆=0,5, влагосодержании d₆=6,42 г/кг сух. возд., температуре отходящих газов в линии дополнительной вытяжки t₁₂=80÷90°С и изменении температуры наружного воздуха в диапазоне t₁=10÷(-30)°С и влагосодержания d₁=6,34÷0,194 г/кг сух. возд. и получать только одинаковую массовую производительность трехроторного кондиционера по приточному воздуху с массовой производительностью линии вытяжки горячего воздуха на входе в систему кондиционирования, так как удаляемый из помещения воздух в трехроторном кондиционере проходит через два рекуператора и при отрицательных температурах наружного воздуха выходит из основной вытяжной камеры в сильно охлажденном состоянии, поэтому не пригоден для смешения с горячим воздухом линии вытяжки горячего воздуха.

Указанные параметры приточного воздуха, получаемые в системе кондиционирования приточного воздуха, принятой за прототип, в холодный период года не соответствуют параметрам приточного воздуха для помещений общественных зданий, получаемых в заявляемой системе кондиционирования приточного воздуха. Кроме этого адсорбционный роторный регенератор кондиционера системы кондиционирования приточного воздуха, принятой за прототип, встроен в основное окно горизонтальной перегородки кондиционера и контактирует с наружным воздухом, что при отрицательных температурах наружного воздуха будет приводить к ухудшению качества регенерации сорбента, которым покрыты ячейки тепловлагорегенерирующей матрицы ротора, наполненные адсорбированной влагой удаляемого из помещения воздуха, за счет ухудшения десорбции влаги из сорбента регенерируемым потоком холодного наружного приточного воздуха. Ухудшение качества регенерации сорбента ротора при отрицательных температурах наружного воздуха будет приводить к нарушению стабильности получения заданных параметров кондиционированного приточного воздуха.

По п. 2 недостатков системы кондиционирования приточного воздуха, принятой за прототип

Система кондиционирования приточного воздуха, принятая за прототип, может обеспечить в теплый период года получение только влажного приточного воздуха с температурой t₅=21°С, относительной влажностью ϕ₅=0,776÷0,932, влагосодержанием d₅=12,3÷14,61 г/кг сух. возд. для производственных помещений при температуре вытяжного воздуха из производственного помещения t₆=18-24°С, влагосодержании d₆=6,4÷9,33 г/кг сух. возд., температуре отходящих газов в линии дополнительной вытяжки t₁₂=80÷90°С и изменении температуры наружного воздуха в диапазоне t₁=11÷32°С, влагосодержании d₁=4,07÷15 г/кг сух. возд. и получать только одинаковую массовую производительность трехроторного кондиционера по приточному воздуху с массовой производительностью линии вытяжки горячего воздуха на входе в систему кондиционирования, так как отработавший в кондиционере удаляемый из помещения воздух с температурой t₁=26÷38,7°С в системе кондиционирования не смешивается с горячим воздухом.

Указанные параметры приточного воздуха, получаемые в системе кондиционирования приточного воздуха, принятой за прототип, в теплый период года не соответствуют параметрам приточного воздуха для помещений общественных зданий, получаемых в заявляемой системе кондиционирования приточного воздуха. Кроме этого при увеличении влагосодержания наружного воздуха d₁ с (4,07÷15) г/кг сух. возд. в прототипе до (8÷20,4) г/кг сух. возд. (в заявляемом решении) влагосодержание приточного воздуха увеличится по сравнению с влагосодержанием d₅=12,3÷14,61 г/кг сух. возд., получаемым в системе кондиционирования, принятой за прототип, и превысит требуемое значение влагосодержания приточного воздуха для помещений общественных зданий равное d₅=7,9 г/кг сух. возд. ~ в 1,6÷2 раза.

Задача создания многофункциональной системы

кондиционирования приточного воздуха с гибридной линией вытяжки горячего воздуха от котлоагрегатов, обеспечивающей круглогодичное получение приточного воздуха с заданными значениями температуры, относительной влажности и влагосодержания для помещений общественных зданий и шестнадцатикратное увеличение объемов кондиционированного приточного воздуха при образовании в холодный период года NZE-нагревания приточного воздуха и получении в теплый период года уменьшенного значения перепада температур на входе и выходе из охладителя приточного воздуха Δt_охл,°С, на осуществление которой направлено заявляемое решение, состояла в дальнейшем усовершенствовании известной системы кондиционирования приточного воздуха для производственных помещений с кондиционером, имеющим трехроторную DEC-систему и линию дополнительной вытяжки отходящих газов от котлоагрегатов и получении технического результата - расширение функциональных возможностей системы кондиционирования приточного воздуха.

Расширение функциональных возможностей заявляемой системы кондиционирования приточного воздуха предусматривает:

- в холодный период года обеспечение нулевого энергопотребления на нагревание приточного воздуха в кондиционере системы кондиционирования приточного воздуха до конечной температуры t₃,=20°С, относительной влажности ϕ₃=0,53 и влагосодержания d₃=7,9 г/кг сух. возд. и шестнадцатикратного увеличения объемов кондиционированного приточного воздуха при температуре удаляемого из помещения воздуха на входе в основную вытяжную камеру кондиционера t₄=16,4°С, влагосодержании - d₄=10,6 г/кг сух. возд., при температуре горячего воздуха гибридной линии вытяжки горячего воздуха на входе в систему кондиционирования t₁₂=83,5÷171°С и температуре смешанного горячего и удаляемого из помещения воздуха на входе в дополнительную вытяжную камеру кондиционера t₂₁=23,5÷36°С при изменении температуры наружного воздуха в диапазоне t₁=10÷(-30)°С, относительной влажности ϕ₁=0,8 и влагосодержания в диапазоне d₁=6,23÷0,191 г/кг сух. возд. и стабильности получения заданных параметров кондиционированного приточного воздуха при глубокой утилизации тепла горячего воздуха;

- в теплый период года обеспечение охлаждения приточного воздуха в системе кондиционирования до конечной температуры t₂₅=20°С, относительной влажности ϕ₂₅=0,53 и влагосодержания d₂₅=7,9 г/кг сух. возд. и шестнадцатикратного увеличения объемов кондиционированного приточного воздуха при температуре удаляемого из помещения воздуха на входе в систему кондиционирования t₂₆=23°С, влагосодержании d₂₆=8,9 г/кг сух. возд., при температуре горячего воздуха гибридной линии вытяжки горячего воздуха на входе в систему кондиционирования t₁₂=36,2÷56,5°С и температуре смешанного горячего и удаляемого из помещения воздуха на входе в дополнительную вытяжную камеру кондиционера t₂₁=21,2÷32,5°С при изменении температуры наружного воздуха в диапазоне t₁=15÷30°С, относительной влажности ϕ₁=0,74 и влагосодержания в диапазоне d₁=8,0÷20,4 г/кг сух. возд. при перепаде температур на охлаждение приточного воздуха в охладителе не более .

Достижение вышеуказанного технического результата обеспечивается тем, что многофункциональная система кондиционирования приточного воздуха с гибридной линией вытяжки горячего воздуха, содержащая кондиционер, вентилятор притока наружного воздуха, основной вентилятор вытяжки удаляемого из помещения воздуха, вентилятор вытяжки горячего воздуха, кондиционер содержит приточную камеру и основную вытяжную камеру, разделенные между собой горизонтальной промежуточной перегородкой с основным и дополнительным роторными каналами и размещением основного роторного канала горизонтальной промежуточной перегородки на входе наружного воздуха в кондиционер, адсорбционный роторный регенератор и роторный рекуператор-теплообменник, встроенные в роторные каналы горизонтальной промежуточной перегородки кондиционера, контроллер, адсорбционный роторный регенератор имеет противоположно направленные линии притока наружного воздуха и вытяжки удаляемого из помещения воздуха, роторный теплообменник имеет линию притока наружного воздуха, приточная и основная вытяжная камеры содержат входные и выпускные патрубки, кроме этого кондиционер содержит дополнительную вытяжную камеру горячего воздуха с входным и выпускным патрубками, отличающаяся тем, что система кондиционирования приточного воздуха содержит входной воздуховод удаляемого из помещения воздуха и воздухораспределительную установку отработавшего в кондиционере удаляемого из помещения воздуха, гибридная линия вытяжки горячего воздуха содержит входной и выпускной воздуховоды, адсорбционный роторный регенератор содержит инвертор и встроен в дополнительный роторный канал горизонтальной промежуточной перегородки кондиционера, а роторный теплообменник - в основной роторный канал горизонтальной промежуточной перегородки, дополнительная вытяжная камера горячего воздуха размещена над горизонтальной промежуточной перегородкой кондиционера с охватом роторного теплообменника, который имеет гибридную линию вытяжки горячего воздуха, противоположно направленную линии притока наружного воздуха, при этом роторный теплообменник кондиционера обеспечивает нагревание приточного воздуха на перепад температур, образуемый между требуемой температурой приточного воздуха на входе в адсорбционный роторный регенератор и температурой наружного воздуха на входе в роторный теплообменник, воздухораспределительная установка содержит всасывающий воздуховод, основной и дополнительный вентиляторы вытяжки удаляемого из помещения воздуха, напорный воздуховод переменного сечения, содержащий по крайней мере два раздающих тройника различной пропускной способности, входной воздуховод гибридной линии вытяжки горячего воздуха выполнен с переменным сечением, содержит по крайней мере два собирающих тройника различной пропускной способности и соединен на выходе с входным патрубком дополнительной вытяжной камеры горячего воздуха кондиционера, входной воздуховод удаляемого из помещения воздуха на выходе соединен с входным патрубком основной вытяжной камеры кондиционера, всасывающий воздуховод воздухораспределительной установки соединен на входе с выпускным патрубком основной вытяжной камеры кондиционера и на выходе со всасывающим патрубком основного вентилятора вытяжки удаляемого из помещения воздуха, нагнетательный патрубок которого соединен с напорным воздуховодом воздухораспределительной установки, раздающие и собирающие тройники одинаковой пропускной способности попарно соединены между собой раздающими воздуховодами, напорный воздуховод воздухораспределительной установки на выходе соединен со всасывающим патрубком дополнительного вентилятора вытяжки удаляемого из помещения воздуха, а выпускной патрубок дополнительной вытяжной камеры кондиционера соединен с выпускным воздуховодом гибридной линии вытяжки горячего воздуха, выпускной патрубок приточной камеры кондиционера соединен воздуховодом со всасывающим патрубком вентилятора притока наружного воздуха, кроме этого система кондиционирования приточного воздуха дополнительно содержит охладитель приточного воздуха с входным и выпускным патрубками, доводчик температуры приточного и удаляемого из помещения воздуха, содержащий приточную и вытяжную камеры, разделенные между собой горизонтальной перегородкой с роторным каналом и встроенным в него роторным рекуператором-теплообменником, приточная и вытяжная камеры доводчика температуры приточного и удаляемого из помещения воздуха содержат входные и выпускные патрубки, входной воздуховод удаляемого из помещения воздуха содержит встроенные в него раздающий и собирающий тройники удаляемого из помещения воздуха, из которых раздающий тройник содержит установленные на его выходах управляемые воздушные клапаны, управляемый воздушный клапан бокового выхода раздающего тройника удаляемого из помещения воздуха соединен воздуховодом с входным патрубком вытяжной камеры доводчика температуры приточного и удаляемого из помещения воздуха, выпускной патрубок которой соединен воздуховодом с собирающим тройником удаляемого из помещения воздуха, воздуховод, соединяющий выпускной патрубок приточной камеры кондиционера со всасывающим патрубком вентилятора притока наружного воздуха, содержит встроенные в него раздающий и собирающий тройники приточного воздуха, из которых раздающий тройник соединен на выходе с входным патрубком охладителя приточного воздуха, а собирающий тройник содержит установленные на его входах управляемые воздушные клапаны, выпускной патрубок охладителя приточного воздуха соединен воздуховодом с входным патрубком приточной камеры доводчика температуры приточного и удаляемого из помещения воздуха, выпускной патрубок которой соединен с управляемым воздушным клапаном собирающего тройника приточного воздуха, при этом суммарный массовый расход удаляемого из помещения воздуха, распределяемый по раздающим воздуховодам, равен разности массовых расходов удаляемого из помещения воздуха на входе и выходе напорного воздуховода воздухораспределительной установки, а массовый расход удаляемого из помещения воздуха на выходе напорного воздуховода равен массовому расходу горячего воздуха на входе в систему кондиционирования, обеспечивающие смешение горячего и отработавшего в кондиционере удаляемого из помещения воздуха в собирающих тройниках входного воздуховода гибридной линии вытяжки горячего воздуха с получением требуемого диапазона изменения температуры смешанного воздуха на входе в дополнительную вытяжную камеру кондиционера и шестнадцатикратного увеличения его массового расхода по сравнению с массовым расходом горячего воздуха на входе в систему кондиционирования.

Технический результат заявляемого изобретения обеспечивается всей совокупностью существенных признаков.

Обоснование значений параметров удаляемого из помещения воздуха на входе в основную вытяжную камеру кондиционера в холодный период года приведено в табл.1.

Алгоритм расчета параметров наружного, приточного, удаляемого из помещения воздуха и горячего воздуха, обеспечивающих в холодный период года в заявляемой системе кондиционирования приточного воздуха нулевое

энергопотребление на нагревание приточного воздуха в двухроторном кондиционере до конечной температуры t₃=20°С, относительной влажности ϕ₃=0,53, влагосодержания d₃=7,9 г/кг сух. возд. и шестнадцатикратное увеличение объемов кондиционированного приточного воздуха при температуре удаляемого из помещения воздуха на входе в основную вытяжную камеру кондиционера t₄=16,4°С, влагосодержании d₄=10,6 г/кг сух. возд. и использовании тепловой энергии горячего воздуха приведены в табл. 2.

Алгоритм расчета параметров отработавшего в кондиционере удаляемого из помещения воздуха в холодный период года в раздающих тройниках напорного воздуховода воздухораспределительной установки и смешанного воздуха в собирающих тройниках входного воздуховода гибридной линии вытяжки горячего воздуха приведены в табл. 3.

Алгоритм расчета параметров наружного, приточного, удаляемого из помещения воздуха и горячего воздуха, обеспечивающих в теплый период года в заявляемой системе кондиционирования получение приточного воздуха с температурой t₂₅=20°С, относительной влажностью ϕ₂₅=0,53, влагосодержанием d₂₅=7,9 г/кг сух. возд. и шестнадцатикратного увеличения объемов кондиционированного приточного воздуха при температуре удаляемого из помещения воздуха t₂₆=23°С, влагосодержании d₂₆=8,9 г/кг сух. возд. и использовании тепловой энергии горячего воздуха приведены в табл. 4.

Алгоритм расчета параметров отработавшего в кондиционере удаляемого из помещения воздуха в теплый период года в раздающих тройниках напорного воздуховода воздухораспределительной установки и смешанного воздуха в собирающих тройниках входного воздуховода гибридной линии вытяжки горячего воздуха приведены в табл. 5.

Расширение функциональных возможностей системы кондиционирования приточного воздуха в виде обеспечения нулевого энергопотребления на нагревание приточного воздуха в холодный период года в кондиционере системы кондиционирования приточного воздуха до конечной температуры t₃=20°С, относительной влажности ϕ₃=0,53 и влагосодержания d₃=7,9 г/кг сух. возд. и шестнадцатикратного увеличения объемов кондиционированного приточного воздуха при температуре удаляемого из помещения воздуха на входе в основную вытяжную камеру кондиционера t₄=16,4°С, влагосодержании d₄=10,6 г/кг сух. возд. при температуре горячего воздуха в гибридной линии вытяжки горячего воздуха на входе в систему кондиционирования t₁₂=83,5÷171°С и температуре смешанного горячего и удаляемого из помещения воздуха на входе в дополнительную вытяжную камеру кондиционера t₂₁=23,5÷36°С при изменении температуры наружного воздуха в диапазоне t₁=10÷(-30)°С, относительной влажности ϕ₁=0,8 и влагосодержания в диапазоне d₁=6,23÷0,191 г/кг сух. возд. и стабильности получения заданных параметров кондиционированного приточного воздуха при глубокой утилизации тепла горячего воздуха достигается за счет следующих преимуществ заявляемого решения.

1. В кондиционере заявляемого решения обеспечено отсутствие контакта адсорбционного роторного регенератора с наружным воздухом.

Указанное преимущество достигается встраиванием адсорбционного роторного регенератора кондиционера в дополнительный роторный канал горизонтальной промежуточной перегородки кондиционера и встраиванием роторного рекуператора-теплообменника в основной роторный канал горизонтальной промежуточной перегородки.

2. В заявляемом решении на вход в основную вытяжную камеру двухроторного кондиционера подается увлажненный в адиабатическом увлажнителе удаляемый из помещения воздух, имеющий температуру t₄=16,4°С и влагосодержание d₄=10,6 г/кг сух. возд.

При полученных на входах в адсорбционный роторный регенератор параметрах удаляемого из помещения воздуха (t₄=16,4°С, d₄=10,6 г/кг сух. возд.) и влагосодержании приточного воздуха (d₂=d₁=6,23÷0,191 г/кг сух. возд.) эффективность адсорбционного роторного регенератора по передаваемой влаге, определяемая по формуле (12) табл. 2 составит и является технически достижимой величиной. При подаче на вход в основную вытяжную камеру двухроторного кондиционера удаляемого из помещения воздуха с влагосодержанием d₄=d_y=8,4 г/кг сух. возд. (табл. 1, п. 5), т.е. без адиабатического увлажнения, эффективность адсорбционного роторного регенератора при t₁=-30°С, d₁=0,191 г/кг сух. возд. и d₂=d₁ составит

Значение эффективности для регенератора является технически трудно достижимым.

При использовании адсорбционного роторного регенератора Wood₅ эффективность регенератора по передаваемой теплоте согласно п. 17 табл. 2 составит . Полученные значения эффективности регенератора позволяют получить требуемые значения температуры приточного воздуха на входе в адсорбционный роторный регенератор, t₂=22÷29,5°С, определяемые по формуле (14) табл. 2 и требуемые значения температуры удаляемого из помещения воздуха на выходе из адсорбционного роторного регенератора t₅=18,5÷26°С, определяемые по формуле (15) табл. 2.

Указанное преимущество обеспечивается подачей удаляемого из помещения воздуха в основную вытяжную камеру кондиционера со значениями параметров t₄=16,4°С и d₄=10,6 г/кг сух. возд.

3. В двухроторном кондиционере заявляемого решения при изменении температуры наружного воздуха в диапазоне t₁=10÷(-30)°С, влагосодержания в диапазоне d₁=6,23÷0,191 г/кг сух. возд., требуемом диапазоне изменения температуры приточного воздуха на входе в адсорбционный роторный регенератор t₂=22÷29,5°С и принятом значении эффективности рекуперации теплоты роторным теплообменником (рекуператором №1) (п. 22 табл. 2) температура смешанного воздуха на входе в дополнительную вытяжную камеру кондиционера определяемая по формуле (18) табл.2 составит t₂₁=23,5÷36°С вместо t₉=40,8÷69,7°С, применяемой в прототипе.

Применение смешанного горячего и отработавшего в кондиционере удаляемого из помещения воздуха с температурой t₂₁=23,5÷36°С обеспечивает глубокую утилизацию тепла горячего воздуха в гибридной линии вытяжки горячего воздуха. Указанное преимущество обеспечивается отличительными признаками заявляемого решения

4. В двухроторном кондиционере заявляемого решения обеспечивается стабильность получения заданных значений температуры t₃=20°С и влагосодержания d₃=7,9 г/кг сух. возд. приточного воздуха при изменении температуры наружного воздуха в диапазоне t₁=10÷(-30)°С, влагосодержания d₁=6,23÷0,191 г/кг сух. возд. за счет нагревания роторным рекуператором-теплообменником (рекуператором №1) кондиционера приточного воздуха на входе в адсорбционный роторный регенератор до температуры t₂ - 22÷29,5°С, обеспечивающей нормальные условия для регенерации сорбента, которым покр