Устройство вентиляции электропривода и регенерации отходящего тепла

Полезная модель относится к теплоэнергетике и может найти применение на любом предприятие, эксплуатирующем синхронные электродвигатели типа СТД мощностью 630012500 кВт, имеющие разомкнутый цикл вентиляции. Задачей полезной модели является создание устройства для вентиляции электропривода и регенерации отходящего тепла с достижением следующего технического результата - повышение надежности работы электропривода за счет снижения температуры, а также регенерация отведенного тепла для нужд отопления и/или горячего водоснабжения. Устройство содержит частотно-регулируемый двигатель, подсоединенный к теплообменнику - роторному рекуператору, размещенному в проеме для прохождения потоков воздуха, для непосредственной передачи тепловой энергии между объемными потоками приточного и вытяжного воздуха, испаритель и/или конденсатор теплового насоса, расположенного отдельно от теплового насоса, либо соединены моноблочной структурой, тепловой насос связан с контуром отопления и/или горячего водоснабжения для передачи тепловой энергии, в контур отопления и/или горячего водоснабжения включен циркуляционный насос и электромагнитные клапан, для регулирования давления теплоносителя. Блок автоматики связан с датчиками температуры, давления и частотно-регулируемым двигателем, фильтра грубой очистки служат для предотвращения загрязнения теплообменника - роторного рекуператора, вытяжной вентилятор установлен в потоке отходящего воздуха, соединен с системой отвода тепла (состоит из коробов, шибера для отсечения неработающего электропривода), приточный вентилятор установлен в потоке приточного воздуха.

Устройство предназначено регенерации отходящего тепла вентиляции электропривода.

Устройство для регенерации отходящего тепла относится к теплоэнергетике и может найти применение на любом предприятие, эксплуатирующем синхронные электродвигатели типа СТД мощностью 630012500 кВт, имеющие разомкнутый цикл вентиляции.

Известны различные системы для регенерации тепла.

Например, патент РФ 2168116, опубл. 27.06.99 г., RU, МПК F24F 3/147, 12/00. Устройство для системы кондиционирования воздуха, содержащее средство регенерации тепла и средство подвода дополнительного нагрева и охлаждения, в котором, по меньшей мере, одно нагревательное или охлаждающее устройство, установленное в потоке поступающего воздуха, сторона жидкости которого соединена с нагревательным или охлаждающим устройством. Недостатком известного устройства является высокое энергопотребление на подогрев и доохлаждение воздуха, а также невозможность утилизации излишков теплоты.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является принятое за прототип полезной модели устройство для регенерации энергии (патент РФ 2362946, опубл. 10.09.10, RU, МПК F24F 12/00). Устройство для регенерации энергии в установке техники кондиционирования и вентиляции с объемным потоком приточного воздуха и объемным потоком отработанного воздуха содержит блок рекуперации, теплообменники, тепловой насос, накопительный контур, систему теплоснабжения и систему ГВС, устройство для регулирования передачи тепловой энергии в накопительном контуре между тепловым насосом и теплообменником аккумулятору энергии и/или теплообменнику.

Недостатком известного технического решения является отсутствие возможности использования теплообменников, установленных в объемных потоках приточного и отработанного воздуха, для одновременной работы на съем излишков теплоты, что не позволяет наиболее полно сохранять и эффективно использовать полученную энергию, а также отсутствие возможности оперативного реагирования на образование излишков теплоты.

Задачей полезной модели является создание устройства регенерации отходящего тепла вентиляции электропривода с достижением следующего технического результата - повышение надежности работы электропривода за счет снижения температуры, а также регенерация отведенного тепла для нужд отопления и/или горячего водоснабжения.

Поставленная задача решается тем, что устройство регенерации отходящего тепла вентиляции электропривода с объемным потоком приточного воздуха и объемным потоком отработанного воздуха, содержащее систему регенерации тепла, соединяющую объемный поток приточного воздуха и объемный поток отработанного воздуха с целью теплопередачи между объемным потоком приточного воздуха и объемным потоком отработанного воздуха, которая содержит теплообменник-рекуператор и тепловой насос, согласно полезной модели содержит короба отвода тепла, соединенные с воздуховодами электродвигателя, шиберную заслонку, размещенную перед соединительным коробом отвода тепла, фильтр грубой очистки, расположенный в соединительном коробе отвода тепла, к теплообменнику-рекуператору присоединен частотно-регулируемый двигатель, тепловой насос имеет испаритель и/или конденсатор, размещенный в коробе отвода тепла, расположенный отдельно от теплового насоса, либо соединенный с ним моноблочной структурой, при этом тепловой насос связан с контуром отопления и/или горячего водоснабжения, в который включен циркуляционный насос и электромагнитные клапаны; устройство дополнительно содержит блок автоматики, связанный с датчиками температуры, давления и частотно-регулируемым двигателем теплообменника-рекуператора.

На фигуре показано схематичное изображение устройства регенерации отходящего тепла вентиляции электропривода.

Устройство содержит частотно-регулируемый двигатель 1, подсоединенный к теплообменнику - роторному рекуператору 2, размещенному в проеме для прохождения потоков воздуха для непосредственной передачи тепловой энергии между объемными потоками приточного и вытяжного воздуха, испаритель и/или конденсатор 3 теплового насоса 4, расположенный отдельно от теплового насоса 4, либо соединенный с ним моноблочной структурой, тепловой насос 4, связанный с контуром 5 отопления и/или горячего водоснабжения для передачи тепловой энергии. В контур 5 отопления и/или горячего водоснабжения включен циркуляционный насос 6 и электромагнитные клапаны 7 для регулирования давления теплоносителя. Блок 8 автоматики связан с датчиками 9 температуры, датчиком 10 давления и частотно-регулируемым двигателем 1, фильтры 11 грубой очистки служат для предотвращения загрязнения теплообменника - роторного рекуператора 2, вытяжной вентилятор 12 установлен в потоке отходящего воздуха, соединен с системой отвода тепла (состоит из коробов 13, шибера 14 для отсечения неработающего электропривода), приточный вентилятор 15 установлен в потоке приточного воздуха.

Устройство работает следующим образом.

Отработанные потоки горячего воздуха выбрасываются из электродвигателя 16, проходя по коробам 13 через шибер 14, фиксируются датчиками 9 температуры и отправляются в блок 8 автоматики. Проходя через фильтр 11, потоки отработанного горячего воздуха очищаются от возможных механических примесей, после чего повторно фиксируется их температура. Блок 8 автоматики сравнивает показатели температуры потоков отходящего воздуха и приточного воздуха, на основе чего задает команду на вращение частотно-регулируемому электродвигателю 1 роторного рекуператора 2 для поддержания максимального коэффициента полезного действия. Отходящий воздух далее проходит по коробам 13 через испаритель и/или конденсатор 3 теплового насоса 4, предварительно датчиком 9 температуры фиксируется температура перед входом в испаритель и/или конденсатор 3 и через блок 8 автоматики задаются команды для управления тепловым насосом 4, циркуляционным насосом 6 контура 5 отопления и/или горячего водоснабжения, а также электромагнитными клапанами 7. Отработанный воздух после испарителя и/или конденсатора 3 теплового насоса 4 удаляется вытяжным вентилятором 12.

Приточный вентилятор 15, установленный в потоке приточного воздуха перед роторным рекуператором 2, возвращает нагретый от роторного рекуператора 2 воздух обратно в помещение для последующего использования в качестве отопления.

Данное устройство позволяет эффективно осуществлять отвод тепла от электропривода, тем самым увеличивать надежность его работы, также использовать отводимое тепло рационально.

В переходный и холодный периоды года устройство позволяет нагревать приточный воздух без дополнительного подогрева системой теплоснабжения, используя его для отопления помещения. За счет многоступенчатой рекуперации происходит отопление и/или нагрев воды системы горячего водоснабжения близлежащих зданий. В теплый период года происходит отвод тепла от электродвигателя и помещения, где он находится, увеличивая надежность работы электропривода.

Устройство регенерации отходящего тепла вентиляции электропривода с объемным потоком приточного воздуха и объемным потоком отработанного воздуха, содержащее систему регенерации тепла, соединяющую объемный поток приточного воздуха и объемный поток отработанного воздуха с целью теплопередачи между объемным потоком приточного воздуха и объемным потоком отработанного воздуха, которая содержит теплообменник-рекуператор и тепловой насос, отличающееся тем, что содержит короба отвода тепла, соединенные с воздуховодами электродвигателя, шиберную заслонку, размещенную перед соединительным коробом отвода тепла, фильтр грубой очистки, расположенный в соединительном коробе отвода тепла, к теплообменнику-роторному рекуператору присоединен частотно-регулируемый двигатель, тепловой насос имеет испаритель и/или конденсатор, размещенный в коробе отвода тепла, расположенный отдельно от теплового насоса либо соединенный с ним моноблочной структурой, при этом тепловой насос связан с контуром отопления и/или горячего водоснабжения, в который включены циркуляционный насос и электромагнитные клапаны; устройство дополнительно содержит блок автоматики, связанный с датчиками температуры, давления и частотно-регулируемым двигателем теплообменника-рекуператора.