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invention
Fédération de Russie Patent RU2290575

INSTALLATION DE CHAUFFAGE ET CLIMATISATION AIR

INSTALLATION DE CHAUFFAGE ET CLIMATISATION AIR

Nom de l'inventeur: Prilep Yury (RU); Prilep Egor
Le nom du titulaire du brevet: Prilep Yury (RU); Prilep Egor
Adresse de correspondance: 142531, région de Moscou, Elektrogorsk Str.. Krzyzanowski, 27, kv.15, YP Prilep
Date de début du brevet: 28.04.2005

L'invention concerne un système de conditionnement d'air dans l'habitacle et le passager ou des véhicules utilitaires. Installation pour le chauffage et le refroidissement de l'air comprend une batterie thermo-électrique avec l'alimentation et les canaux d'écoulement pour le fluide de transfert de chaleur à partir de la transmission de chaleur chaud et froid. La transmission de chaleur sont reliés au circuit fermé du transfert de chaleur chaud et froid. Circuit de circulation de fluide caloporteur froid comprend un radiateur d'air de refroidissement et le premier circulateur. chaud boucle de circulation du liquide de refroidissement comprend le radiateur, le chauffage et une deuxième pompe de circulation. Chauffe-radiateur et un radiateur-refroidisseur équipées de ventilateurs pour souffler à travers eux, respectivement, chauffés et refroidis l'air. Thermopiles unité montée dans le corps pour former deux cavités à volume égal. Dans les radiateurs de transmission chaud et froid de la chaleur de transfert de chaleur monté, le facteur de remplissage d'au moins 1000 m 2 / m 3. Le résultat est une simplification de la conception, l'amélioration des caractéristiques de poids et de taille, les coûts d'exploitation, d'améliorer la sécurité de l'environnement dans l'usine.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

L'invention concerne un système de conditionnement d' air dans la cabine et les véhicules de passagers ou de fret et peut être utilisé dans la réfrigération.

climatiseurs connus nationaux et étrangers automobiles qui permettent le refroidissement et le chauffage de l'air et structurellement se composent d'un compresseur à entraînement magnétique, un condensateur électrique, récepteur-déshydrateur, unité climatique, les tuyaux et les tuyaux reliant les différentes parties de la plante, des capteurs et des unités de contrôle électronique, et le lecteur courroie d'entraînement du compresseur portée par le moteur du véhicule par l'intermédiaire d'un embrayage électromagnétique (voir S.T.Stepanov etc. climatiseurs de voiture Moscou, «Légion Avtodata», 2001, p.6 -... 18).

Cependant, ce climatiseur a une consommation d'énergie relativement élevée, étant donné que le compresseur sélectionne le moteur de 1,1 à 3,7 kW de puissance. En outre, l'air conditionné fait des exigences élevées sur l'étanchéité du circuit réfrigérant, ainsi que l'utilisation récente de chlore nocif pour l'environnement, les fluides frigorigènes fluorés.

Un plus simple à utiliser et respectueux de l'environnement des installations qui utilisent l'effet thermoélectrique des systèmes Peltier par exemple le refroidissement ou le chauffage de l'air dans un espace confiné, et pour le traitement et le débit d'air fourni à l'intérieur des véhicules.

construction connue d'un conditionneur d'air thermo-électrique comprenant un boîtier divisé en canaux de la thermopile de chicane le flux d'air principal et auxiliaire certaines jonctions sont situées par le canal du flux d'air principal, et l'autre - par un flux d'air secondaire canal et le ventilateur monté dans chacun de ces canaux ayant entrée et de sortie. Les sorties des canaux sont situés à des extrémités opposées du logement et dirigées dans des directions opposées, les parois d'extrémité de chaque canal, située à l'opposé des trous de sortie sont convexes dans la direction de ces trous, dans lequel les orifices d'entrée desdits canaux sont réalisés sur les parois et à la sortie des ouvertures latérales en communication avec ventilateurs (voir. brevet RU №2029687, Cl. B 60 H 3/00, 27.02.1995).

Cependant, malgré la simplicité de la conception de l'appareil de conditionnement d'air, le principal inconvénient est sa faible efficacité thermique de la transmission de chaleur à froid et à chaud et de la disponibilité sur le trajet du ventilateur d'air refroidi, libérant de la chaleur dans le processus, ce qui chauffe l'air refroidi et réduit l'efficacité du conditionneur d'air ainsi.

L 'essence technique et le résultat obtenu le plus proche est un conditionneur d'air thermo-électrique, comprenant: une batterie thermo-électrique avec l'alimentation électrique de la batterie thermo-électrique et des canaux pour l'écoulement du fluide de refroidissement liquide provenant de la transmission de chaleur chaud et froid, dont chacun est relié respectivement à un circuit fermé de transfert de chaleur chaud et froid et le circuit de circulation du fluide caloporteur froid comprend refroidisseur d'air de suralimentation et la première pompe et la circulation de circulation circuit de fluide caloporteur chaud comprend un radiateur de chauffage et le deuxième circulateur, dont l'entrée de celui-ci reliée au transfert de chaleur d'écoulement de fluide du canal de sortie de l'unité de transmission de chaleur chaude de la batterie thermo-électrique, la seconde sortie la pompe de circulation est reliée à l'entrée du fluide caloporteur chaud vers le radiateur, le radiateur et la sortie de fluide de refroidissement chaud de l'échangeur de chaleur est reliée à l'entrée du canal de l'unité de transmission de chaleur chaude de la batterie thermo-électrique de l'écoulement de fluide de transfert de chaleur avec le refroidisseur-réchauffeur et le radiateur refroidisseur équipé d'un ventilateur pour souffler à travers sont, respectivement, chauffé et refroidi l'air (voir. Brevet RU №2129492, cl. Le 60 N 3/00, 27.04.1999).

Cependant, le climatiseur nécessite l'installation d'en voiture ou un autre véhicule dissipateur de chaleur supplémentaire recevant de la chaleur avec un ventilateur et d'un des conduits d'air spécialement aménagés. L'utilisation des canaux pour l'écoulement du liquide de refroidissement à la fois du combustible (chaud), et de la teplopoglaschayuschih transmission de chaleur (froid) (jonctions) de la batterie thermoélectrique ne résout pas le problème de l'intensification du transfert de chaleur de la chaleur par spayam, compte tenu de la forte densité de flux de chaleur au niveau des jonctions, atteindre en fonction de la hauteur de travail de branches d'unités et de dizaines de W / cm2 batterie thermoélectriques. Une telle densité de flux de chaleur peut être retirée dans une convection forcée de l'eau se déplaçant dans un canal à un débit d'au moins 4 m / s. Cependant, cela nécessite des coûts d'énergie considérables pour pomper le liquide de refroidissement (voir. Ivanov OA refroidissement équipement radar. Moscou, militaire Publishing House du ministère soviétique de la Défense, 1975, p.23).

Le résultat technique dans le but de l'invention est de simplifier la structure, le poids et améliorer les caractéristiques de taille, les coûts d'exploitation, d'améliorer la sécurité de l'environnement dans le fonctionnement du système de refroidissement et de chauffage de l'air.

Ce résultat technique est obtenu en raison du fait que le système de refroidissement et de chauffage de l'air comprend une batterie thermo-électrique avec la source de la batterie thermo-électrique et des canaux pour l'écoulement du réfrigérant liquide provenant de la transmission de chaleur chaud et froid, dont chacun est connecté, respectivement, l'alimentation électrique, à un circuit fermé d'eau chaude et le liquide de refroidissement froid, le circuit de refroidissement du fluide caloporteur froid comprend de l'air radiateur de refroidissement et la première pompe de circulation et le circuit de circulation de fluide caloporteur chaud comprend un radiateur de chauffage et le deuxième circulateur, l'entrée de ce dernier est reliée au canal à partir des batteries thermo-électriques de l'unité de transmission de chaleur chaud d'écoulement du fluide de transfert de chaleur la sortie de la seconde pompe de circulation est reliée à l'entrée du fluide caloporteur chaud vers le radiateur, le radiateur et la sortie de fluide de refroidissement chaud de l'échangeur de chaleur est reliée à l'entrée du canal de l'unité de transmission de chaleur chaude de la batterie thermo-électrique de l'écoulement de fluide de transfert de chaleur avec le refroidisseur-réchauffeur et le radiateur refroidisseur équipé de ventilateurs à souffler à travers eux, respectivement, chauffés et refroidis l'air, l'entrée de la première pompe de circulation est reliée au fluide de transfert de chaleur d'écoulement de canal à partir de l'unité de transmission de chaleur froide piles thermo-électriques, une première sortie de la pompe de circulation est reliée à l'entrée du fluide caloporteur froid dans le radiateur de refroidissement et de sortie de liquide de refroidissement froid radiateur de refroidissement est reliée à l'entrée du canal de thermopiles transmission de l'unité de thermopiles séquencés de chaleur froid monté dans le boîtier ayant une unité de volume intérieur thermopiles se divise en deux cavités égal volume d'écoulement de fluide caloporteur pour former celui-ci, respectivement, le canal pour le flux chaud et liquide de refroidissement froid tout en les batteries de l' unité de transmission de chaleur froide et chaude installés échange de chaleur thermoélectrique radiateurs, emballage facteur d'au moins 1000 m 2 / m 3.

La voiture électrique peut être utilisé comme une source de puissance thermo-électrique de la batterie.

thermopiles unité de source d'alimentation peut être muni d'un circuit de stabilisation de courant inclus dans l'automobile électrique.

Comme des études ont montré, un impact significatif sur les travaux d'installation a procédé d'élimination organisation de chaleur à partir de la transmission de la chaleur chaude et froide. On a constaté que les thermopiles de l'unité de montage dans un logement ayant une unité de volume intérieur thermopiles se divise en deux cavités égale à volume pour former celui-ci, respectivement, un canal pour l'écoulement du fluide caloporteur chaud et froid, avec l'installation des thermocouples en bloc caloporteurs froid et chaud d'échange de chaleur radiateur emballage facteur d'au moins 1000 m 2 / m 3, et l'organisation du circuit de fluide de transfert de deux thermique vous permet de supprimer efficacement la transmission de chaleur de chaleur, et il a été constaté que le coefficient d'échange de chaleur de l'ensemble du radiateur, à savoir rapport de la surface de transfert de chaleur au volume total du dissipateur de chaleur, doit être d' au moins 1000 m 2 / m 3. Comme un tel dissipateur de chaleur peut être utilisé un radiateur avec une grille ou d' emballage sphérique qui emballage rapport est 1150-6857 m 2 / m 3, un dissipateur de chaleur à plaques-ailettes, dont le rapport d' emballage est 600-1840 m 2 / m 3 (voir. V.M.Keys, A.L.London. échangeurs de chaleur compacts. Moscou-Leningrad, État Power Engineering Press, 1962).

Le dessin est une représentation schématique d'un refroidissement par air et chauffage.

Set contient:

  • voiture électrique - 1;
  • régulateur de courant - 2;
  • bloc thermopiles - 3;
  • échangeur de chaleur du radiateur 4 de la transmission de la chaleur froide (absorbant la chaleur des jonctions);
  • tuyaux de raccordement circuit de circulation 5 du liquide de refroidissement à froid;
  • le circulateur 6 premier circuit de liquide de refroidissement froid;
  • radiateur refroidisseur - 7;
  • ventilateur électrique radiateur 8-refroidisseur - 7;
  • échangeur de chaleur du radiateur 9 de la chaude transmission de chaleur (jonctions de carburant);
  • tuyaux de raccordement 10 circulant circuit de refroidissement à chaud;
  • la seconde pompe de circulation 11, le circuit de circulation de fluide caloporteur chaud;
  • radiateur, chauffe - 12;
  • ventilateur électrique du radiateur 13, le dispositif de chauffage 12;
  • contrôle de bloc unitaire (air conditionné) - 14.

Installation pour le refroidissement ou le chauffage de l'air contient des boucles fermées de circulation des fluides froids et chauds transfert de chaleur tels que l'eau ou de l'antigel. Circuit de circulation de fluide caloporteur froid est pourvue d'air de refroidissement de radiateur 7 et la pompe de circulation 6. Connexion dernier est relié au fluide de transfert de chaleur d'écoulement des canaux de l'unité à froid de chaleur de transmission batterie thermo-électrique 3. Sortie pompe de circulation 6 est reliée à l'entrée du fluide caloporteur froid dans le radiateur de refroidissement 7 et la sortie fluide caloporteur froid du radiateur de refroidissement 7 est reliée à l'entrée du fluide de transfert de chaleur d'écoulement de canal à partir de l'unité de transmission de chaleur froide batterie thermo-électrique 3. le circuit comprend un fluide de refroidissement chaud circulant refroidisseur réchauffeur 12 et à la pompe de circulation 11, et l'entrée de celui-ci est relié au canal de l'écoulement du liquide de refroidissement unité de transmission de chaleur chaude batterie thermo-électrique 3. sortie pompe de circulation 11 est reliée à l'entrée du fluide caloporteur chaud vers le radiateur, le radiateur 12 et la sortie du fluide caloporteur chaud du radiateur, l'élément chauffant 12 est relié à l'entrée du canal de l'unité de transmission de chaleur chaude de batterie thermo-électrique 3. le radiateur de l'écoulement du fluide de transfert de chaleur réchauffeur 12 et le radiateur de refroidissement 7 munie de ventilateurs, respectivement, 8 et 13 pour purger celle-ci, respectivement, refroidi et l'air chauffé. Unité thermopiles 3 est monté dans un boîtier ayant une unité de thermopiles volume interne 3 se divise en deux cavités à volume égal pour former celui-ci, respectivement, un canal pour l'écoulement du fluide caloporteur chaud et froid. Dans la transmission de chaleur batteries unitaires froides et chaudes installés des radiateurs d'échange de chaleur thermoélectrique, respectivement, 4 et 9, le facteur d' emballage d'au moins 1000 m 2 / m 3.

Le moteur électrique de la source d'alimentation 1 peut être utilisé.

thermopiles unité de source d'alimentation peut être muni de deux stabilisateur de courant inclus dans le circuit électrique du moteur 1 et l'unité de commande 14.

Fonctionne usine pour le refroidissement ou le chauffage de l'air dans un espace confiné ou un flux comme suit.

Lorsque le moteur est en marche alternateur d'automobile 1 génère un courant électrique, qui est commandé par le régulateur de courant 2 et à partir de laquelle l'appareil est alimenté batterie thermo-électrique 3. En raison de l'effet Peltier lorsque le courant d'un côté du bloc de batteries thermo-électrique 3 est absorbée par la chaleur (jonctions froides), de l'autre côté du bloc batterie thermoélectrique 3 génère de la chaleur égale à la quantité de chaleur absorbée sur les jonctions froides et consommé unité thermopiles 3 courant électrique continu. pompes de circulation d'alimentation 6 et 11 et le ventilateur 8 et 13 et porté par le générateur de voiture 1. régulateur 2 Vous pouvez définir le bloc courant d'alimentation des batteries thermoélectriques et 3 "polyusovku" fournissant les modes "Chauffage", "ventilation", le courant "léger refroidissement" "fort refroidissement" en fonction de la température ambiante.

Les combustibles unitaires des jonctions (chaudes) batteries thermoélectriques 3 sont en contact thermique avec le radiateur d'échangeur de chaleur 9, formant une transmission de chaleur chaude. Dans ce cas, la cavité du corps dans laquelle une séquence tuyau 10 radiateur 9 est relié à la pompe de circulation 11 et un refroidisseur-réchauffeur 12. En faisant circuler le fluide de refroidissement dans une chaleur en circuit fermé de la chaleur (à chaud) de jonction du liquide de refroidissement est transférée au dispositif de refroidissement-dispositif de chauffage 12, où, en raison de l'écoulement air généré par le ventilateur 13, la chaleur est dissipée dans l'environnement ou pour le chauffage de l'habitacle. Contrôle de la température (la création de microclimat) peut être réalisée au moyen d'instruments et de capteurs, tels que les thermomètres et les compteurs, et le contrôle du débit d'air - avec l'aide de vannes commandées par l'unité de commande 14, unité.

L'air est extrait de l'environnement ou de l'habitacle du véhicule lors du fonctionnement de l'installation (climatisation) dans le mode de recirculation, le ventilateur 8 est forcée à travers le radiateur de refroidissement 7, où il dégage de la chaleur et de liquide de refroidissement froid refroidi pénètre dans l'habitacle du véhicule. Alloué refroidit le flux de chaleur absorbée par l'unité thermo-électriques des batteries 3 jonctions froides.

Les calculs montrent que l'utilisation de l'oscillateur T 263 (groupes électrogènes S.V.Akimov, A.V.Akimov. Voitures. Moscou, Transport 1995, p.39, tableau 8) veillera à ce que l'installation d'une capacité de refroidissement de 1500 watts à ambiante 42 ° C Le débit d'air fourni à la température de l' habitacle du véhicule à 28 ° C, de 0,1 m 3 / s. Modification de la polarité du courant d'alimentation de la batterie thermoélectrique 3 vous permet de réorganiser la circulation contours du liquide de refroidissement chaud et froid. Ainsi, l'application de l'installation proposée vous permet de résoudre le problème du maintien d'un climat confortable dans l'habitacle du véhicule ou autre espace fermé à différents moments de l'année. L'utilisation de radiateurs d'échange de chaleur avec un facteur élevé d'emballage permet d'obtenir des caractéristiques de poids et de taille acceptable de l'installation pour le refroidissement et le chauffage de l'air. La transition vers l'opération de refroidissement à l'état solide simplifie l'installation et assure la sécurité de l'environnement.

REVENDICATIONS

1. Dispositif de refroidissement et de chauffage d'air unitaire comprenant les thermopiles thermopiles avec une source d'alimentation électrique et des canaux pour l'écoulement du réfrigérant liquide provenant de la transmission de chaleur chaud et froid dont chacun est relié respectivement à un circuit fermé de fluide caloporteur chaud et froid, dans lequel le circuit faire circuler du liquide de refroidissement froid comprend de l'air radiateur de refroidissement et la première pompe de circulation et le circuit de circulation de fluide caloporteur chaud comprend un radiateur de chauffage et le deuxième circulateur, dont l'entrée de celui-ci reliée au transfert de chaleur d'écoulement de fluide du canal de sortie de l'unité de transmission de chaleur chaude de la batterie thermo-électrique, la deuxième sortie de la pompe de circulation est reliée à l'entrée du fluide caloporteur chaud vers le radiateur, et la sortie du fluide caloporteur chaud de l'échangeur de chaleur raccordé à l'entrée du canal d'écoulement de fluide de transfert de chaleur à partir de l'unité de transmission de chaleur chaude de la batterie thermo-électrique, avec refroidisseur de chauffage et le radiateur refroidisseur équipé d'un ventilateur pour souffler à travers eux, respectivement, , chauffé et l'air refroidi, caractérisé en ce que l'entrée du premier circulateur est relié au canal d'écoulement de sortie du liquide de refroidissement du froid thermopiles de blocs de transmission de la chaleur, la sortie de la première pompe de circulation reliée à l'entrée du fluide caloporteur froid dans le radiateur de refroidissement et le liquide de refroidissement froid sortie radiatora- un dispositif de refroidissement relié à l'entrée de l'écoulement dans un canal de liquide de refroidissement du froid caloporteurs thermopiles de l'unité de thermopiles de bloc monté dans le boîtier ayant une surface intérieure thermopiles unité de volume se divise en deux cavités égal volume pour former celui-ci, respectivement, un canal pour l'écoulement du fluide caloporteur chaud et froid, avec ceci sur la transmission de chaleur batteries unitaires froids et chauds installés thermoélectriques radiateurs d'échange de chaleur, d' emballage facteur d'au moins 1000 m 2 / m 3.

2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu 'en tant que source de thermopiles d'alimentation utilisé un moteur électrique.

3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'alimentation en énergie thermo-électrique de la batterie est pourvue d'un circuit stabilisateur de courant inclus dans l'automobile électrique.

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Date de publication 29.01.2007gg