FI114566B - A method for heating and cooling a room with liquid circulation and the apparatus used in the method - Google Patents
A method for heating and cooling a room with liquid circulation and the apparatus used in the method Download PDFInfo
- Publication number
- FI114566B FI114566B FI20011249A FI20011249A FI114566B FI 114566 B FI114566 B FI 114566B FI 20011249 A FI20011249 A FI 20011249A FI 20011249 A FI20011249 A FI 20011249A FI 114566 B FI114566 B FI 114566B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- room
- cooling
- heating
- heat
- heat transfer
- Prior art date
Links
Landscapes
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
Description
114566114566
Menetelmä huonetilojen lämmittämiseksi ja jäähdyttämiseksi nestekiertoisesti sekä menetelmässä käytettävä laitteisto Tämä hakemus on jakamalla erotettu hakemuksesta FI-991254.Method of Liquid Heating and Cooling of Room Space and Apparatus Used in the Method This application is divided by application FI-991254.
5 Keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaista menetelmää huonetilojen jäähdyttämiseksi ja lämmittämiseksi nestekiertoisesti. Keksintö koskee myös patenttivaatimuksen 7 johdannon mukaista laitteistoa.The invention relates to a method according to the preamble of claim 1 for liquid cooling and heating of rooms. The invention also relates to an apparatus according to the preamble of claim 7.
Tässä hakemuksessa huonelaitteella tarkoitetaan huonetilassa olevaa, huonetilan lämmitykseen tai jäähdytykseen tarkoitettua laitetta tai huonetilan kiinteää rakennet-10 ta tai sen osaa (kuten huonetilan kattoa tai seinää). Huonetilalla tarkoitetaan rakennuksen, rakennelman tai kuljetusvälineen huonetta tai huonemaista tilaa tai näiden erillistä osaa. Lämmönsiirtonesteestä käytetään myös termiä lämmitysneste, kun sitä käytetään huonetilan lämmitykseen, ja termiä jäähdytysneste, kun sitä käytetään huonetilan jäähdytykseen.For the purposes of this application, a room device is a device for heating or cooling a room or a fixed structure or part of a room (such as a roof or wall of a room). "Room" means a room or part of a room, or part thereof, of a building, structure or means of transport. Heat transfer fluid is also referred to as the heating fluid when used for room heating and the term coolant when used for cooling the room.
15 Rakennuksen huonetilojen lämmitykseen käytetään tavallisesti pelkästään tähän tehtävään tarkoitettuja laitteita. Yleisimmät laitteet ovat ns. radiaattoreita ja konvekto-reita Γ, jotka sijoitetaan ulkoseinustalle ikkunoiden alle kuten kuviossa 5 on esitetty. Lämmitykseen käytettävä lämmönsiirtoneste tuodaan lämmityslaitteille lämmön-V : jakokeskuksesta omalla putkellaan ja palautetaan lämmityslaitteilta lämmönjako- 20 keskukseen omalla, toisella putkellaan. Lämmityslaitteen tehoa säädetään joko • · :/·· omavoimaisella termostaatti venttiilillä tai sähköisellä moottoriventtiilillä. Moottori- *: ’ ! venttiiliä 13 ohjataan sähköisellä lämpötilasäätimellä 14.15 The equipment used to heat the rooms in a building is usually exclusively designed for this purpose. The most common devices are so called. radiators and convectors Γ placed on the outer wall under the windows as shown in Figure 5. The heat transfer fluid used for heating is supplied to the heaters by a heat pipe V from its own pipe and returned from the heaters to the heat distribution plant by its own pipe. The heater output is controlled either by a · ·: / ·· self-acting thermostat valve or an electric motorized valve. Engine- *: '! the valve 13 is controlled by an electric temperature controller 14.
« t # ' > I t«T # '> I t
Huonetilojen jäähdytys tehdään puolestaan tavallisesti jäähdytettävän tilan kattoon • « ' kiinnitetyillä ns. jäähdytyspalkeilla 1 (kuvio 5). Niiden jäähdyttävänä osana on la- 25 mellipatteri, jonka putkissa kierrätetään viileää vettä. Huoneen ilma jäähtyy virra-; tessaan luonnollisen konvektion vaikutuksesta lamellipatterin läpi. Konvektiota te- :,,.: hostetaan ns. aktiivipalkeissa puhaltamalla tilan tuloilma pattereiden alta. Tuloilma , y. indusoi mukaansa ilmaa patterin läpi. Jäähdytyspalkkien tehoa säädetään tavallisesti ,···, sähköisellä venttiilillä 12 ja huonelämpötilan sähköisellä säätimellä 14. Venttiilin 30 12 tilalla voi olla myös 3-tieventtiili 12’.The cooling of the rooms is done by means of so-called “•” 'ceilings, usually mounted on the ceiling of the room to be cooled. with cooling beams 1 (Fig. 5). Their cooling part is a flat-bottomed battery, the pipes of which recycle cool water. The room air is cooled by a current; as a result of natural convection through the lamella. The convection te-: ,,.: active beams by blowing the supply air under the radiators. Supply air, y. induce air through the radiator. The power of the cooling beams is usually controlled, ···, by an electric valve 12 and a room temperature electric regulator 14. The valve 30 12 may also be replaced by a 3-way valve 12 '.
I I tI I t
Yksipatterinen puhallinkonvektori 1, jossa on yksi nestekierto (kuvio 6), voi joko lämmittää tai jäähdyttää huonetilaa riippuen siitä, johdetaanko sen läpi huoneilmaa lämpimämpää vai kylmempää nestettä. Neste johdetaan tällaiselle laitteelle kahdella 114566 2 putkella, joissa virtaa joko lämmitysvettä lämpökeskuksesta kylmänä vuodenaikana tai jäähdytysvettä jäähdytyksen tuottolaitteilta lämpimänä vuodenaikana. Puhallin-konvektorissa on ns. change over -toiminto eli laitteen tehonsäätö vaihtaa toimintasuuntaansa, kun lämmityskaudesta siirrytään jäähdytyskauteen ja päinvastoin. Tä-5 hän käytetään usein apuventtiiliä 13 A, joka muuttaa veden virtauksen säätö venttiilin lautasen puolelta toiselle.A single-coil fan convector 1 with a single fluid circulation (Fig. 6) can either heat or cool the room, depending on whether liquid warmer or cooler than the room air is passed through. The liquid is supplied to such a device by means of two 114566 2 tubes, which flow either from the heating center to the heating center during the cold season or from the cooling generating units during the warm season. The fan-convector has a so-called. The change over function, that is, the power control of the appliance, reverses its function when switching from the heating season to the cooling season and vice versa. Here-5 he often uses an auxiliary valve 13A which changes the flow of water by adjusting the valve plate from side to side.
Puhallinkonvektori 1 (kuvio 7) voidaan liittää myös kahteen putkipariin eli neljään putkeen. Toisessa putkiparissa virtaa tällöin lämmitysvettä lämmönjakokeskuksesta (6 ja 29) ja toisessa putkiparissa jäähdytysvettä jäähdytyksen tuottolaitteilta (5 ja 10 28). Tämän kytkennän etuna verrattuna kaksiputkikytkentään on se, että rakennuk sen toisia tiloja voidaan lämmittää ja toisia jäähdyttää samanaikaisesti. Haittana on suurempi putkimäärä. Lisäksi laitteessa tarvitaan kaksi patteria tai yhdessä patterissa on oltava kaksi nestekiertoa kuten kuviossa 8 on esitetty.The fan convector 1 (Fig. 7) can also be connected to two pairs of tubes, i.e. four tubes. One pair of tubes then flows heating water from the heat distribution center (6 and 29) and the other tube pair cools water from the cooling generators (5 and 10 28). The advantage of this connection compared to a two-pipe connection is that one space in the building can be heated and others cooled at the same time. The disadvantage is the larger number of pipes. In addition, the device requires two radiators or one radiator must have two fluid circuits as shown in Figure 8.
Jos puhallinkonvektorissa on vain yksi patteri eli yksi nestekierto (kuvio 8), tarvi-15 taan lisäksi sulkuventtiilit 27 ja 27’, jotka ohjaavat laitteelta lähtevän lämmönsiir-tonestevirran (28 tai 29) joko lämmitysputkistoon 8” lämmöntuottolaitteille (esimerkiksi lämpökeskus) tai jäähdytysputkistoon 8’ jäähdytyksen tuottolaitteille (esimerkiksi jäähdytyskeskus) riippuen siitä, lämmittääkö (lämmitysventtiili 13 auki) vai jäähdyttääkö (jäähdytysventtiili 12 auki) laite. Sulkuventtiilit 27 ja 27’ ovat 20 yleensä magneettiventtiileitä. Edellä kuvattuja change over -kaksiputkikytkentää ja v : neliputkikytkentää voidaan käyttää myös muiden huonelaitteiden, esim. jäähdytys- katon ja jäähdytyspalkin yhteydessä, jolloin laite voi joko jäähdyttää tai lämmittää :/; tilaa.If the fan convector has only one coil, i.e. one fluid circulation (Figure 8), additional shut-off valves 27 and 27 'are required to direct the heat transfer fluid flow (28 or 29) from the unit to either the heating conduit 8' for heat generators (e.g. for cooling output devices (for example, a cooling center) depending on whether the device is heating (heating valve 13 open) or cooling (cooling valve 12 open). The shut-off valves 27 and 27 'are generally solenoid valves. The change over dual pipe connection and v: four pipe connection described above can also be used in connection with other room appliances, eg a cooling ceiling and a chilled beam, whereby the unit can either cool or heat: /; room.
• « » I · . Patenttijulkaisussa FI-98856 (termisen energian jakelujärjestelmä) lämmitysenergia 25 on sovitettu jaettavaksi rakennuksiin sovitettuihin lämmityslaitteisiin yhden putken ‘ ’ tai putkiryhmän avulla ja jäähdytysenergia vastaavasti jäähdytyslaitteisiin toisen putken tai putkiryhmän avulla. Kustannusten alentamiseksi jäähdytys- ja lämmitys- : ‘. · laitteilta palautuvien lämmönsiirtonesteiden lämpötilat on sovitettu olennaisesti yhtä :,,, · suuriksi ja lämmönsiirtonesteet on sovitettu palautettavaksi energian tuottokeskuk- •, ·. 30 seen yhteisen paluuputken tai paluuputkiryhmän avulla. Hakemus koskee siis raken- , · ' t nusten ulkopuolisia lämmitys- ja jäähdytysenergian jakelujärjestelmiä (kaukoläm- ; » *! ’ pö- ja kaukokylmäjärjestelmiä). Ratkaisussa rakennuksen sisäiset jäähdytys- ja läm- v : mitysputkistot ja jäähdytys- ja lämmityshuonelaitteet ovat kuitenkin erillisiä. Vaik- “ ": ka tällaisella ratkaisulla pystytäänkin tietyssä määrin alentamaan lämmitys- ja jääh- 35 dytyskustannuksia, on sillä useita haittapuolia. Niinpä rakennuksen lämmitys- ja jäähdytyslaitteet joudutaan mitoittamaan niin, että niiden paluulämmönsiirtonestei- 3 1 1 4566 den lämpötilat ovat lähellä toisiaan. Tämä suurentaa erityisesti lämmityslaitteiden kokoa perinteiseen mitoitukseen verrattuna, sillä lämmitysnestettä on jäähdytettävä tavanomaista alempaan lämpötilaan. Rakennuksen lämmitys- ja jäähdytyslaitteet putkistoineen ovat erillisiä, jolloin laitemäärät ja putkistomäärät ovat suuria. Inves-5 tointikustannukset ovat korkeammat kuin tavanomaisessa ratkaisussa.• «» I ·. In patent publication FI-98856 (Thermal Energy Distribution System), heating energy 25 is arranged to be distributed to heating devices installed in buildings by one pipe '' or a group of pipes, and cooling energy to cooling devices by another pipe or group of pipes, respectively. To reduce the cost of cooling and heating: '. · The temperatures of the heat transfer fluids returning from the devices are substantially matched: ,,, · high and the heat transfer fluids are adapted to be returned to the power • center. 30 through a common return pipe or a group of return pipes. The application therefore concerns heating and cooling energy distribution systems (district heating systems, district heating and cooling systems). However, in the solution, the building's cooling and heating piping and cooling and heating room equipment are separate. Although such a solution can, to a certain extent, reduce heating and cooling costs, it has several drawbacks. Thus, the heating and cooling equipment of the building has to be dimensioned so that their return heat transfer fluid temperatures are close to each other. In particular, increases the size of the heating equipment compared to conventional sizing, since the heating fluid must be cooled to a lower temperature than normal The heating and cooling equipment and piping in the building are separate, resulting in higher equipment volumes and piping costs.
Patenttijulkaisussa FI-94173 (menetelmä ja laitteisto rakennuksen huonetilojen lämmittämiseksi) siirretään lämmitys- ja/tai jäähdytysteho lämmönsiirtimen tai läm-mönsiirtimien avulla jakeluverkoista rakennuksen lämmitys- tai jäähdytysverkkoi-hin. Lämpöä siirretään kaukolämpövedestä lämmityspiirien lämmönsiirtonestee-10 seen, joka lämmittää rakennusta, käyttövettä ja ilmanvaihdon tuloilmaa. Keksinnössä rakennuksen lämmityksen ja tuloilman lämmityksen lämmityspiirit on kytketty sarjaan. Keksintö koskee siis pelkästään rakennuksen lämmitykseen liittyviä asioita, mutta ei rakennuksen jäähdytystä. Nykyisissä rakennuksissa, erityisesti toimisto- ja liikerakennuksissa jäähdytys on kuitenkin usein suurempi ongelma kuin lämmitys.Patent publication FI-94173 (Methods and Apparatus for Heating a Room Room in a Building) transfers heating and / or cooling power from a heat exchanger or heat exchangers to a building heating or cooling network. The heat is transferred from the district heating water to the heat transfer fluid of the heating circuits, which heats the building, the hot water and the supply air for ventilation. In the invention, heating circuits for building heating and supply air are connected in series. Thus, the invention relates only to matters relating to the heating of a building, but not to the cooling of a building. However, in existing buildings, especially office and commercial buildings, cooling is often a bigger problem than heating.
15 Jäähdytysjärjestelmät ovat kalliimpia ja tilaavievämpiä kuin lämmitysjärjestelmät. Patenttijulkaisussa esitetyt ratkaisut eivät tuo mitään parannusta tähän ongelmaan. Huone- ja lämmityksen siirtoputkistotasolla laiteratkaisut ovat tavanomaisia. Julkaisussa esitetyt lämmityslaiteratkaisut ennemminkin lisäävät huonetilojen lämmitykseen tarvittavan järjestelmän laitemäärää keskuslaitetasolla tavanomaisiin lämmitys-20 ratkaisuihin verrattuna.15 Cooling systems are more expensive and bulkier than heating systems. The solutions disclosed in the patent do not provide any cure for this problem. At the pipeline level for room and heating, hardware solutions are conventional. Rather, the heating system solutions disclosed in the publication increase the amount of equipment required for room heating at the central level compared to conventional heating solutions.
v : Yhteenvetona voidaan todeta, että rakennuksen huonetilojen lämmöntuottolaite eli ,,;: * yleensä lämpökeskus ja jäähdytyksen tuottolaite on tunnetuissa lämmönsiirtoneste- r' ·.: kiertoisissa ratkaisuissa eriytetty omiin virtauspiireihinsä sekä syöttö- että paluuput- ·;·· kiston osalta edellä selostettujen huonelaitejärjestelyjen avulla. Tunnetuilla ratkai- . .: 25 suilla huonetila voidaan kyllä lämmittää ja jäähdyttää eriaikaisesti samalla laitteella . ·, ja rakennuksen toisia tiloja voidaan myös haluttaessa jäähdyttää ja toisia lämmittää samanaikaisesti, mutta tällöin ongelmaksi muodostuu huonelaitteen ja/tai lämmön-siirtonesteen kierron ja tarvittavan putkiston rakenteellisesti ja teknisesti hankala ja monimutkainen rakenne.v: In summary, the building's room heat generator, i.e.,;: * the heating center and the cooling generator are generally differentiated in their known flow circuits for both the supply and return piping systems; through. Well-known solving-. .: With 25 swings the room can be heated and cooled at different times with the same unit. ·, And other rooms in the building can also be cooled and heated simultaneously if desired, but the structural and technical construction of the room equipment and / or heat transfer fluid and the required plumbing is problematic.
< · ·, 30 Tavanomaisissa huonetilojen lämmitys-ja jäähdytysratkaisuissa tarvitaan siten eril- ! _ liset laitteet huonetilojen lämmittämiseksi ja jäähdyttämiseksi, jos rakennuksessa on samanaikaista lämmitys- ja jäähdytystarvetta. Lisäksi laitteille tarvitaan erilliset v : putkistot eli kaksi putkiparia huonetilaa kohden.<· ·, 30 Conventional room heating and cooling solutions thus require different! _ additional equipment for heating and cooling rooms, if the building needs simultaneous heating and cooling. In addition, the devices require separate v: piping, ie two pairs of pipes per room.
Kahdella putkella eli yhdellä putkiparilla toimivat ratkaisut eivät pysty jäähdyttä-35 mään toisia huonetiloja ja lämmittämään toisia tiloja samanaikaisesti. Lisäksi säätö- 114566 4 laitteissa on oltava monimutkainen change over -toiminto. Laitteen tehon eli läm-mönsiirtonesteen säätö on myös kompromissi, sillä sama venttiili joutuu toimimaan sekä lämmityksen että jäähdytyksen säädössä. Tavallisesti jäähdytysneste virta on huomattavasti lämmitysnestevirtaa suurempi, mikä aiheuttaa säädön epätarkkuutta 5 ja huojumista erityisesti lämmitystilanteessa. Jäähdytystilanteessa venttiilin paine-häviö voi taas olla helposti korkea, mikä lisää pumppauskustannuksia ja voi aiheuttaa äänihaittoja huoneessa.Solutions with two tubes, one pair of tubes, cannot cool another room and heat another room at the same time. In addition, the control 114566 4 devices must have a complex change over function. Adjusting the unit's power or heat transfer fluid is also a compromise, since the same valve has to operate in both heating and cooling control. Usually, the coolant current is significantly higher than the heating fluid flow, causing inaccurate control 5 and fluctuation especially in the heating situation. In case of cooling, the pressure drop in the valve can again easily be high, which increases the cost of pumping and can cause noise in the room.
Toisaalta jos huonetilojen jäähdytys ja lämmitys hoidetaan yhdellä huonelaitteella, jossa on yksi lämmönsiirtonestekierto, on lämmityksen ja jäähdytyksen nestevirrat 10 pidettävä erillään toisistaan 4-putkiratkaisussa. Ts. jäähdytyksen lämmönsiirtoneste on johdettava jäähdytyksen paluuputkeen sen virrattua huonelaitteen läpi ja lämmityksen lämmönsiirtoneste vastaavasti lämmityksen paluuputkeen. Tämä johtaa monimutkaisiin venttiiliratkaisuihin huonelaitteiden yhteydessä. Lisäksi nestekierto sekä sen säätöjärjestelmät muodostuvat monimutkaisiksi ja tarvittavan putkiston mää-15 rä kasvaa, koska putkipareja tarvitaan kaksi eli yhteensä neljä putkea jokaiselle huonelaitteelle.On the other hand, if the cooling and heating of the rooms is handled by a single room device having a single circulation of heat transfer fluid, the heating and cooling fluid streams 10 must be kept separate in a 4-pipe solution. Ts. the cooling heat transfer fluid must be led to the cooling return pipe as it flows through the room unit and the heating heat transfer fluid to the heating return pipe, respectively. This results in complex valve solutions for room equipment. In addition, the fluid circulation and its control systems become complicated and the amount of piping required increases because two or more tubing pairs are required for each room device.
On olemassa myös kolmiputkijärjestelmiä huonetilojen lämmittämiseksi ja jäähdyttämiseksi. Näissä järjestelmissä pystytään toisia huonetiloja jäähdyttämään ja toisia lämmittämään samanaikaisesti. Tällaisia kolmiputkijärjestelmiä tunnetaan muun 20 muassa patenttijulkaisusta DE 413 288 sekä julkaisusta Haustechnik, Oktober 1998. ·'.·' ; Näiden järjestelmien ongelmana on pidetty sitä, että ne kuluttavat paljon energiaa (mm. jälkimmäinen julkaisu s. 5). Syynä tähän on se, että kylmä lämmönsiirtoneste : ’ ·, I (esim. vesi) jäähdyttäviltä huonelaitteilta ja lämmin lämmönsiirtoneste lämmittävil- : · · tä huonelaitteilta sekoittuvat yhteiseen paluuputkeen. Kim palaava lämmönsiirtones- . : 25 te jaetaan lämmityksen tuottolaitteelle (esim. keskuslämmityskattila) ja jäähdytyk- , · . sen tuottolaitteelle (esim. jäähdytyskompressori) joudutaan lämmön ja jäähdytyksen tuottolaitteella lämmittämään ja jäähdyttämään lämmönsiirtonestettä enemmän kuin .. . tavanomaisissa ratkaisuissa, joissa lämmitys- ja jäähdytyspiirit pidetään fyysisesti ’ ,; ’ erillisinä.There are also triple pipe systems for heating and cooling the rooms. With these systems, it is possible to cool some rooms and to heat others at the same time. Such three-tube systems are known, inter alia, from DE 413 288 and from Haustechnik, Oktober 1998. · '. ·'; The problem with these systems is that they consume a lot of energy (eg the latter publication on page 5). The reason for this is that the cold heat transfer fluid: '·, I (e.g., water) from the cooling room devices and the warm heat transfer fluid from the heating devices · · are mixed in a common return pipe. Kim's returning heat transfer-. : 25 te divided into heating unit (eg central heating boiler) and cooling, ·. its heat generator (eg refrigeration compressor) has to heat and cool the heat transfer fluid more than ... conventional solutions where the heating and cooling circuits are physically maintained '; 'Separately.
* » , v. 30 Keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä esitetyssä tekniikan tasossa ilmenevät » I · .! epäkohdat.* », V. 30 The object of the invention is to eliminate the» I ·.! ills.
. Keksinnön ensimmäisenä päätavoitteena on aikaansaada nestekierron ja huonelait- .,..: teiden sekä putkistojärjestelmän rakenne laiteteknisesti ja rakenteellisesti mahdolli simman yksinkertaisena investointikustannusten minimoimiseksi. Tavoitteena on 35 edelleen aikaansaada laiteteknisesti (säätötekniikaltaan, venttiiliratkaisuiltaan, 114566 5 pumppuratkaisuiltaan jne.) sekä rakennuksen sisäiseltä lämmönsiirtonestekierrol-taan ja putkistoratkaisuiltaan mahdollisimman yksinkertainen rakennuksen lämmitys- ja jäähdytysratkaisu, jossa huonetila voidaan lämmittää tai jäähdyttää samalla nestekiertoisella huonelaitteella ja jossa osassa huonetiloista voi toimia jäähdytys ja 5 osassa lämmitys samanaikaisesti tai kaikissa huonetiloissa voi toimia jäähdytys samanaikaisesti tai kaikissa tiloissa voi toimia lämmitys samanaikaisesti.. The first main object of the invention is to provide the structure of the fluid circulation and room equipment, roads and piping system in the most technical and structural way possible in order to minimize the investment costs. The objective is to further provide the simplest possible solution for the heating and cooling of the building, with the help of equipment engineering (control technology, valve solutions, 114566 5 pump solutions, etc.), as well as internal heat transfer fluid circulation and plumbing solutions. In 5 sections, heating at the same time or in all rooms can be provided with cooling at the same time or all rooms can have heating at the same time.
Keksinnön toisena päätavoitteena on aikaansaada menetelmä ja siinä käytettävä laitteisto, jota käyttämällä rakennuksen kokonaisenergiantarve on lämmitys-ja jäähdy-tysenergian osalta mahdollisimman alhainen, jolloin myös huonetilojen lämmitys-10 ja jäähdytyskustannukset ovat minimissään. Edullisesti on tarkoitus minimoida rakennuksen ilmanvaihtoenergian tarve.Another main object of the invention is to provide a method and an apparatus used therein which minimizes the total energy demand of a building in terms of heating and cooling energy, thereby minimizing the cost of heating and cooling the rooms. Preferably, the purpose is to minimize the need for ventilation energy in the building.
Keksinnön tavoitteena on myös aikaansaada järjestelmä, jossa huonelaitteilta lähtevän nesteen lämpötila pysyy mahdollisimman muuttumattomana eri käyttötilanteissa 15 Edellä esitettyihin tavoitteisiin päästään keksinnön mukaisella huonetilojen lämmitys-ja jäähdytysmenetelmällä ja siinä käytettävällä laitteistolla.It is also an object of the invention to provide a system in which the temperature of the liquid leaving the room equipment is kept as constant as possible under various conditions of use. The above objects are achieved by the room heating and cooling method according to the invention.
Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksessa 1, ja keksinnön mukaiselle laitteistolle se, mikä on esitetty patenttivaatimuksessa 7. Epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa on esitetty keksinnön edulli-20 siä suoritusmuotoja.The method according to the invention is characterized by what is set forth in claim 1 and the apparatus according to the invention is characterized by what is set forth in claim 7. Preferred embodiments of the invention are disclosed in the dependent claims.
•.: Keksintö perustuu siihen, että jäähdytys- ja lämmitysenergia johdetaan huonelait- \ teille kolmiputkijärjestelmällä, jossa lämmönsiirtoneste johdetaan omalla putkellaan : huonelaitteille ja jäähdytyksen tuottolaitteelta lähtevä lämmönsiirtoneste omalla . ·, putkellaan huonelaitteille. Lämmitys- ja jäähdytyspaluunesteet johdetaan huonelait- 25 teiltä yhteisellä putkella lämmöntuottolaitteelle ja jäähdytyksen tuottolaitteelle. .. . Huonetilojen jäähdytyksestä saatu ylilämpö (lämpö jäähdytysnesteen paluuvirrassa) : ja huonetilojen lämmityksen paluulämpö (lämpö lämmitysnesteen paluuvirassa) ’ · ’ käytetään rakennuksen tuloilman lämmittämiseen jäähdytyksen tuottolaitteen väli- : : : tyksellä. Lämpö lämmitysnesteen paluuvirassa on mahdollista käyttää myös lämmi- :"'; 30 tystä tarvitsevien huonetilojen lämmittämiseen lämmöntuottolaitteen välityksellä.The invention is based on the fact that the cooling and heating energy is supplied to the room devices by a three-pipe system in which the heat transfer fluid is conducted through its own pipe: to the room devices and the heat transfer fluid leaving the cooling generator. ·, Piped for room equipment. The heating and cooling return liquids are routed from the room equipment via a common pipe to the heat generator and the cooling generator. ... Overheating from room cooling (heat in the coolant return stream): and room heating return (heat in the coolant return stream) '·' is used to heat the building's supply air between the cooling unit. It is also possible to use the heat in the heating fluid return stream to heat the rooms which need to be heated by means of a heat generating device.
v : Keksinnön mukaisessa menetelmässä huonetilojen jäähdyttämiseksi ja lämmittämi- ; seksi nestekiertoisesti siten, että osassa huonetiloista toimii jäähdytys ja osassa lämmitys tai kaikissa huonetiloissa toimii samanaikaisesti jäähdytys tai lämmitys, lämmitysneste johdetaan omalla runkoputkellaan lämmöntuottolaitteelta huonelait- 114566 6 teille, jäähdytysneste johdetaan omalla runkoputkellaan jäähdytyksen tuottolaitteelta huonelaitteille ja lämmitys- ja jäähdytyslämmönsiirtonesteiden paluuvirtaus johdetaan huonelaitteilta yhteisessä paluuputkessa lämmöntuottolaitteelle ja jäähdytyksen tuottolaitteelle. Ylimääräinen lämpö lämmitys- ja jäähdytyslämmönsiirtonesteiden 5 paluuvirtauksessa käytetään rakennuksen tuloilman lämmitykseen jäähdytyksen tuottolaitteen avulla.v: In the method of the invention for cooling and heating a room; 114566 6 the heating fluid is conducted from the heat generating device to the heating device and the cooling device is connected to the cooling device and the heating device to the cooling device. and a cooling output device. The excess heat in the return flow of heating and cooling heat transfer fluids 5 is used to heat the supply air to the building by means of a cooling generating device.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä huonetila jäähdytetään ja lämmitetään samalla lämmönsiirtonestekiertoisella huonelaitteella. Lämmön tuottolaitteelta lähtevä läm-mönsiirtoneste johdetaan lämmityksen kytkentäjohdoilla huonelaitteelle. Samalla 10 tavalla johdetaan jäähdytyksen tuottolaitteelta lähtevä lämmönsiirtoneste kytkentäjohdoilla huonelaitteelle. Jäähdytyksen ja lämmityksen kytkentäjohdot yhdistyvät ennen huonelaitetta, sen jälkeen tai sen sisällä yhdistäen näin lämmitys- ja jäähdytysnesteiden paluukierrot. Edellä esitetyn nestekierron ansiosta huonelaite voi joko jäähdyttää tai lämmittää huonetta. Huonelaite lämmittää ja jäähdyttää tilan eriaikai-15 sesti säätölaitteidensa ohjaamana niin, että huonetilan lämpöolosuhteet (termiset olosuhteet) pysyvät haluttuina. Keksinnön mukainen ratkaisu voi toimia myös huo-nelaitteessa, jossa on omat erilliset nestekiertonsa jäähdytys-ja lämmitysnesteille.In the method according to the invention, the room is cooled and heated with the same heat exchanger circulating room device. The heat transfer fluid from the heat generating device is conveyed to the room device by means of heating connection lines. In the same way, the heat transfer fluid from the cooling generator is conveyed via connecting lines to the room device. The cooling and heating connection wires connect before, after, or inside the room unit, thereby connecting the heating and cooling fluid return circuits. Thanks to the above fluid circulation, the room device can either cool or warm the room. The room device heats and cools the room at different times, controlled by its controls, so that the room temperature (thermal) conditions are maintained as desired. The solution according to the invention can also operate in a room device having its own separate fluid circulation for cooling and heating fluids.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä lämmönsiirtonestevirrat (energiavirrat) jaetaan jäähdytyksen ja lämmityksen tuottolaitteille huonetilojen yhteenlaskettujen 20 jäähdytyksen ja lämmityksen nestevirtojen suhteessa. Jäähdytyksen tuottolaitteelta ·’ lähtevän lämmönsiirtonesteen lämpötilaa sekä lämmöntuottolaitteelta lähtevän lämmönsiirtonesteen lämpötilaa säädetään tietoväylän avulla niin, että em. nestei-den lämpötilat ovat mahdollisimman lähellä toisiaan ja samalla rakennuksen sisä-: · lämpötilat pystytään kuitenkin pitämään haluttuina.In the method of the invention, the heat transfer fluid streams (energy flows) are distributed to the cooling and heating generators in proportion to the combined cooling and heating fluid streams of the rooms. The temperature of the heat transfer fluid from the cooling generator · 'and of the heat transfer fluid from the heat generator is controlled via a data bus so that the temperatures of the above-mentioned liquids are as close as possible while maintaining the desired interior temperatures.
' * 25 Keksinnön mukaisessa menetelmässä huonelaitteilta palaavan (lähtevän) nesteen * • * lämpötila pidetään mahdollisimman muuttumattomana eri käyttötilanteissa siten, et tä tietoväylän huonelaitteilta jäähdytyksen tuottolaitteelle välittämän tiedon avulla : ·’ säädetään tuottolaitteelta lähtevän nesteen lämpötilaa niin, että se on mahdollisim- :,.,: man korkea ja samalla huonelaitteet kykenevät jäähdyttämään kuitenkin tarpeeksi , v, 30 huonetilojen lämpötilojen pitämiseksi haluttuina. Tietoväylän huonelaitteilta läm-!.. möntuottolaitteelle välittämän tiedon avulla säädetään tuottolaitteelta lähtevän nes- ';' teen lämpötilaa niin, että se on mahdollisimman alhainen ja samalla huonelaitteet v : kykenevät lämmittämään tarpeeksi huonetilojen lämpötilojen pitämiseksi haluttuina.In the method according to the invention, the temperature of the returning (outgoing) fluid from the room devices is kept as constant as possible under various operating conditions so that the information transmitted from the room device to the cooling unit by the communication device: · regulates the outlet fluid temperature from the unit. ,: man high and at the same time the room equipment is able to cool down enough, v, 30 to keep the room temperatures desired. The information transmitted from the data bus from the room devices to the heat output device regulates the output of the output device; I set the temperature so that it is as low as possible and at the same time the room units v are able to heat enough to keep the room temperatures desired.
Keksinnön mukaisessa laitteistossa huonetilojen jäähdyttämiseksi- ja lämmittämi-35 seksi samalla nestekiertoisella huonelaitteella tai huonelaiteryhmällä, on lämmön- 114566 7 tuottolaitteisto, jäähdytyksen tuottolaitteisto, mahdollinen tietoväylä, ja huonelait-teet, jotka on liitetty lämmönsiirtonesteputkiston avulla jäähdytyksen ja lämmityksen tuottolaitteistoihin. Lämmönsiirtonesteputkiston runkoputkistossa on oma runkoputkensa lämmityksen tuottolaitteelta huonelaitteille, sekä oma runkoputkensa 5 jäähdytyksen tuottolaitteelta huonelaitteille. Jäähdytyksen tuottolaitteistossa on puolestaan laitteistot ja toiminnot paluulämmönsiirtonesteen ylimääräisen lämmön käyttämiseksi rakennuksen tuloilman lämmitykseen. Lämmöntuottolaitteisto sisältää puolestaan huonelaitteille johdettavan lämmönsiirtonesteen lämmittämiseen ja sen säätöön tarvittavat laitteistot ja toiminnot. Jäähdytyksen ja lämmityksen tuotto-10 laitteisto voi olla myös fyysisesti yksi laite, joka sekä jäähdyttää että lämmittää.In the apparatus of the invention for cooling and heating a room with the same liquid-circulating room or group of rooms, there is a heat generating apparatus, a cooling generating apparatus, a possible data bus, and room apparatuses connected to a heat transfer fluid piping. The heat transfer fluid main piping has its own main pipe from the heating unit to the room units and its own main pipe 5 from the cooling unit to the room units. The cooling output equipment, in turn, has the equipment and functions to use excess heat from the return heat transfer fluid to heat the supply air to the building. The heat generation equipment, in turn, contains the equipment and functions necessary for heating and controlling the heat transfer fluid to the room equipment. The cooling and heating yield-10 apparatus may also be physically a single device that both cools and heats.
Keksinnön mukaisessa laitteistossa on siten lämmöntuottolaitteisto, jäähdytyksen tuottolaitteisto, tietoväylä, joka välittää informaatiota huonelaitteiden, jäähdytyksen tuottolaitteiston ja lämmöntuottolaitteiston välillä, huonelaitteet, jotka on liitetty lämmönsiirtonesteputkiston avulla jäähdytyksen tuottolaitteistoon sekä lämmön-15 tuottolaitteistoon.The apparatus according to the invention thus comprises a heat generating apparatus, a cooling generating apparatus, a data bus which transmits information between the room apparatuses, the cooling generating apparatus and the heat generating apparatus, the room apparatus connected to the heat generating apparatus 15 by the heat transfer fluid piping.
Huonelaite sisältää kaikki tilan jäähdytykseen ja lämmitykseen sekä niiden säätöön tarvittavat komponentit ja toiminnot.The room unit contains all the components and functions needed for cooling and heating the room and adjusting it.
Jäähdytyksen tuottolaitteisto sisältää huonelaitteille johdettavan lämmönsiirtonesteen jäähdyttämiseen ja sen säätöön tarvittavat laitteistot ja toiminnot sekä jäähdy-; ‘: 20 tyksessä vapautuvan lämmön siirtämiseen tuloilmaan, ulkoilmaan, lämmitysveteen, .:. käyttöveteen, pohjaveteen yms. tarvittavat laitteet ja toiminnot.The cooling generating equipment includes the equipment and functions needed to cool and transfer the heat transfer fluid to the room equipment and the cooling; ': 20 for transferring heat released to supply air, outdoor air, heating water,.:. equipment and functions required for domestic water, groundwater, etc.
'. i Keksinnön mukaisella menetelmällä ja siinä käytetyllä laitteistolla saavutettavista : eduista todettakoon seuraavaa: * » .· f » • » ,···, Keksinnön mukaisella kolmiputkijärjestelmällä saadaan aikaan 4-putkijärjestelmän 25 edut, jolloin ensimmäisiä tiloja voidaan jäähdyttää ja samanaikaisesti voidaan toisia .. , tiloja lämmittää. Keksinnön mukaisella kolmiputkijärjestelmällä ei ole kuitenkaan ole tunnettujen kolmiputkijärjestelmien haittoja, koska lämpö paluuvirtauksessa käytetään hyväksi rakennuksen tuloilman lämmitykseen. Keksinnön avulla sekä ; V : huonetilojen jäähdytyksestä saatu tavallisesti arvoton ylilämpö (lämpö jäähdytys- ;" ‘: 30 nesteen paluuvirrassa) että huonetilojen lämmityksen paluulämpö (lämpö lämmitys- ,;, nesteen paluuvirrassa) voidaan käyttää hyödyksi rakennuksen tuloilman lämmittä- ’ · ‘ | miseen jäähdytyksen tuottolaitteen välityksellä. Keksinnössä käytetään hyväksi sekä * ’ huonetilojen lämmityksestä että jäähdytyksestä saatua paluulämpöä lämmönsiirto- nesteessä. Mm. edellä esitetystä viitejulkaisusta FI-94173 tunnetussa menetelmässä 114566 8 käytetään pelkästään huonetilojen lämmityksestä saatua paluulämpöä rakennuksen tuloilman lämmitykseen.'. Among the advantages achieved by the method and the apparatus used in the invention, the three-tube system according to the invention provides the advantages of the 4-tube system 25, whereby the first spaces can be cooled and the second ones simultaneously. space heating. However, the three-pipe system according to the invention does not have the disadvantages of known three-pipe systems, since the heat in the return flow is utilized for heating the supply air to the building. By means of the invention both; A: Usually worthless overheating from the room cooling (thermal cooling; "': 30 return fluid) and the return heating from the room heating (heat returning fluid) can be utilized to heat the building's supply air to the cooling unit. The invention utilizes both the return heat from room heating and cooling in the heat transfer fluid, etc. In process 114566 8, known from the above-referenced publication FI-94173, the return heat from the room heating is used solely for heating the building's supply air.
Erityisen yllättäväksi keksinnön tekee se, että normaalisti lämmitykseen on totuttu käyttämään lämpötilassa 70-80 °C olevaa lämmönsiirtonestettä, keksinnön mukai-5 sessa kolmiputkijärjestelmän paluuvirtauksessa lämmönsiirtonesteen lämpötila on vain noin 17-30 °C ja silti sen hyväksikäytöllä rakennuksen tuloilman lämmitykseen saadaan aikaan se, että kolmiputkijärjestelmä ei enää ole energiataloudellisesti epäedullinen. Käytettäessä keksinnön mukaista kolmiputkijärjestelmää rakennuksen huonetilojen jäähdytykseen ja lämmitykseen lämmityslaitteisto ei tarvitse ostoläm-10 pöä, kun ulkoilman lämpötila on yli 0.. .5 °C. Tavanomaisissa lämmitys- ja jäähdy-tyslaitteistoissa lämmityslaitteisto tarvitsee ostolämpöä huomattavasti korkeampiin lämpötiloihin asti, vaikka sen ilmastointilaitteistossa olisikin lämmön talteenotto.It is particularly surprising that the heat transfer fluid is usually used for heating at 70-80 ° C, the return temperature of the three-pipe system according to the invention is only about 17-30 ° C and yet its utilization for heating the building's supply air the three-pipe system is no longer economically disadvantageous. When a three-pipe system according to the invention is used for cooling and heating a room in a building, the heating apparatus does not require a purchase heating when the outdoor air temperature is above 0-5 ° C. In conventional heating and cooling installations, the heating installation will need to purchase heat up to significantly higher temperatures, even if its air conditioning system has heat recovery.
Rakennuksen tuloilman lämmityksessä voidaan käyttää mm. Are Oy:n patenttihakemuksen FI-972334 mukaista menetelmää, joka toimii samalla jäähdytyksen tuot-15 tolaitteistona. Esillä oleva keksintö pienentää em. patenttihakemuksen mukaiseen menetelmään yhdistettynä rakennuksen ilmanvaihdon energiankulutusta. Esillä olevan keksinnön mukaisessa järjestelmässä ilmastointikoneelle menevän nesteen lämpötila nousee tilanteessa, jossa osa huonelaitteista lämmittää huonetta ja osa jäähdyttää huonetta, sillä lämmittäviltä huonelaitteilta palaava lämmönsiirtoneste on 20 lämpimämpää kuin jäähdyttäviltä laitteilta palaava lämmönsiirtoneste. Tämä edes- • auttaa tuloilman lämmittämistä em. FI-hakemuksen mukaisessa ilmastointikonees-sa. Lisäksi esillä olevan keksinnön mukaisen menetelmän ja em. patenttihakemuk- • sessa esitetyn menetelmän mukaiset lämpötilatasot toimivat toisiaan tukien eri käyt- i tötilanteissa. Esillä olevan keksinnön mukaista menetelmää käyttäen ko. FI-hake- • 25 muksen mukaiselle ilmastointikoneelle menevän lämmönsiirtonesteen lämpötila on ; . korkeimmillaan tilanteesta riippuen noin +20...+25 °C alhaisilla ulkolämpötiloilla noin -10...+0 °C, jolloin suurin osa huonelaitteista lämmittää ja samalla tuloilman lämpötila halutaan ja voidaan nostaa korkeaksi (noin 20 °C) em. nesteen avulla, j, ; Lauhalla säällä (noin +0...+15 °C) huonelaitteet tarvitsevat alhaisemmassa lämpöti- 30 lassa olevaa lämmönsiirtonestettä (noin +15...+18 °C) voidakseen tuottaa riittävän :,v jäähdytystehon. Samassa tilanteessa haluttava tuloilman lämpötila on alhaisempi : ’ _'; (noin +16...+18 °C), jolloin mainitun FI-hakemuksen mukaisella menetelmällä voi- , · j - ( daan tuottaa paremmin siinä esitettyjen huonelaitteiden tarvitsema lämpötilataso.Heating of the building's supply air can be done eg. Are Oy patent application FI-972334, which at the same time functions as a cooling production apparatus. The present invention, when combined with the method of the above patent application, reduces the energy consumption of building ventilation. In the system of the present invention, the temperature of the fluid entering the air conditioner rises in a situation where part of the room equipment heats the room and some cools the room, since the heat transfer fluid from the heating room equipment is 20 warmer than the heat transfer fluid from the cooling equipment. This even • helps to heat the supply air in the air conditioner according to the above FI application. In addition, the temperature levels of the method of the present invention and the method of the aforementioned patent application operate in support of each other in various applications. Using the method of the present invention, The temperature of the heat transfer fluid to • the air conditioner according to FI application is; . at its highest, depending on the situation, about +20 ... + 25 ° C with low outdoor temperatures of about -10 ... + 0 ° C, where most of the room equipment heats up and at the same time the supply air temperature is desired and can be raised high (approx. , j,; In mild weather (about +0 ... + 15 ° C), the room appliances require heat transfer fluid at a lower temperature (about +15 ... + 18 ° C) in order to provide sufficient cooling power. In the same situation, the desired supply air temperature is lower: '_'; (about +16 ... + 18 ° C), whereby the method according to the said FI application can better provide the required temperature level for the room equipment shown therein.
k I Ik I I
Paluulämpö voidaan käyttää myös lämmitystä tarvitsevien huonetilojen lämmittä-35 miseen lämmöntuottolaitteen välityksellä. Lämpöenergiaa siirretään näin huoneista, 114566 9 joissa sitä on liikaa, kohteisiin, joissa sitä tarvitaan. Tämä pienentää rakennuksen kokonaisenergiankulutusta.The return heat can also be used to heat the rooms in need of heating via a heat generator. The heat is thus transferred from the rooms, 114566 9 where it is too much, to the places where it is needed. This reduces the total energy consumption of the building.
Tietoväylän välittämän tiedon avulla estetään myös mahdolliset energiaa liiallisesti käyttävät toimintatilat. Sellainen toimintatila estetään, jossa jäähdytyksen tuottolait-5 teisto poistaa huoneiden ylilämmön arvottomana jätelämpönä ulkoilmaan, pohjaveteen tms. kohteeseen ja samalla lämmöntuottolaitteisto käyttää kaukolämpöä, öljyä, sähköä tms. ostoenergiaa. Sellainen toimintatila vastaavasti sallitaan, jossa em. jäte-lämpö voidaan hyödyntää esimerkiksi rakennuksen tai huonetilojen tuloilman lämmittämiseen, jolloin jätelämpö tulee hyödynnetyksi sekä samalla lämmöntuottolait-10 teisto käyttää ostoenergiaa.The information transmitted by the bus also prevents potential overuse of power. This mode of operation is prevented in which the cooling generating unit 5 removes the overheating of the rooms as worthless waste heat to outdoor air, groundwater, etc. and at the same time the heat generating unit uses district heating, oil, electricity or other purchased energy. Similarly, an operating space is allowed in which the aforementioned waste heat can be utilized, for example, for heating the supply air of a building or room, whereby the waste heat is utilized and at the same time the heat generating plant uses purchasing energy.
Keksinnön mukaisella menetelmällä voidaan rakennuksen sisäiset jäähdytys- ja lämmitysjärjestelmät yhdistää yhdeksi järjestelmäksi. Tämä yksinkertaistaa kokonaisuutta huomattavasti aiempiin ratkaisuihin verrattuna sekä vähentää laitemääriä. Keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetyn lämmönsiirtonesteen kierron ansios-15 ta kussakin huonelaitteessa tarvitaan vain yksi nestekierto ilman nesteen virtausrei-tin vaihto venttiilejä. Samoin keksinnössä tarvitaan vain yksi kiertopumppu, joka sijoitetaan huonelaitteilta tulevaan lämmönsiirtonesteiden yhteiseen paluurunkoput-keen. Kiertopumppuja voi toki olla useampiakin, mutta se ei ole taloudellisesti optimaalista. Laitesijoitusten takia saatetaan joutua käyttämään kahta pumppua. Yk-20 sinkertaisen nestekierron ansiosta virtausten säätötekniikka pysyy huomattavasti yk-: sinkertaisempana kuin tunnetuissa järjestelmissä.By the method of the invention, the cooling and heating systems of a building can be combined into one system. This greatly simplifies the overall solution compared to previous solutions and reduces the number of devices. Due to the circulation of the heat transfer fluid used in the method according to the invention, only one fluid circulation is required in each room device without the change of the fluid flow path valves. Similarly, the invention requires only one circulation pump, which is located in a common return body pipe for heat transfer fluids from room devices. There may be more circulators, but it is not economically optimal. Equipment investments may require the use of two pumps. Thanks to the simple liquid circulation of the UN-20, the flow control technique remains considerably simpler than in prior art systems.
: Huonetilassa tarvitaan vain yksi huonelaite, joka voi eriaikaisesti sekä jäähdyttää et- | tä lämmittää tilaa riippumatta toisten huonelaitteiden toimintatilasta. Keksinnön mukaisessa laitteistossa huonelaitetta kohden tarvitaan vain kolme putkea lämmön-25 siirtonesteen virtoja varten ja kuitenkin laitteistolla saadaan aikaan 4-putkijärjestel-män toiminnot. Ts. toisissa tiloissa voi toimia jäähdytys ja toisissa samanaikaisesti lämmitys. Tämä on selvä etu sekä ns. 4-putkijärjestelmiin että ns. 2-putkijärjestel-miin verrattuna: 4-putkijärjestelmässä tarvitaan kaksi huonelaitetta tai yksi huone-laite, jossa on kaksi erillistä nestekiertoa, tai yksi huonelaite, jossa on yksi neste-, 30 kierto ja monimutkaiset lämmönsiirtonesteen virtausreitin vaihtoventtiilit. 2-putki- , järjestelmässä eri huoneiden samanaikainen jäähdytys ja lämmitys ei ole mahdollis ta.: Only one room device is needed in the room, which can both cool and cool This heats the room regardless of the operating mode of the other room equipment. In the apparatus according to the invention, only three pipes per room device are required for the flows of heat-transfer fluid, however, the apparatus provides the functions of a 4-pipe system. Ts. some rooms can have cooling and some have simultaneous heating. This is a clear advantage as well as the so-called. 4-pipe systems that so called. Compared to 2-pipe systems: A 4-pipe system requires two room units or one room unit with two separate liquid circuits, or one room unit with one liquid, 30 circulation, and complex heat transfer fluid flow changeover valves. In a 2-pipe system, simultaneous cooling and heating of different rooms is not possible.
....: Pienempi putkimäärä verrattuna 2- ja 4-putkijärjestelmiin alentaa investointikustan nuksia ja helpottaa putkien ja huonelaitteiden sijoittamista rakennukseen. Huonelait-35 teiden määrä vähenee, mikä vähentää huollon tarvetta, helpottaa ja usein parantaa ti- ίο 114566 lojen muunneltavuutta ja kalustettavuutta (vähemmän häiritseviä huonelaitteita). Nykyrakennuksissa teknisten installaatioiden tilantarve on usein ongelma.....: A smaller number of pipes compared to 2 and 4 pipe systems reduces investment costs and facilitates the placement of pipes and room equipment in a building. The number of room systems 35 is reduced, which reduces the need for maintenance, facilitates and often improves the flexibility and furnishings of the room 114566 (less distracting room equipment). In modern buildings, the need for space for technical installations is often a problem.
Huoneen lämmityksen lisäksi huonelaite voi jäähdyttää ja lämmittää huoneen tu-loilmaa. Tällöin erillistä tuloilman lämmityspatteria ja jäähdytyspatteria ei välttä-5 mättä tarvita tuloilmakoneessa. Tämä yksinkertaistaa järjestelmää ja alentaa investointikustannuksia.In addition to heating the room, the room unit can cool and heat the room's air. In this case, a separate supply air heating coil and a cooling coil are not necessarily needed in the supply air machine. This simplifies the system and reduces investment costs.
Keksinnön mukaisen menetelmän ja siinä käytettävän laitteiston avulla voidaan käyttää matalassa lämpötilassa olevia lämmönlähteitä, esimerkiksi aurinkoenergialla, lauhdelämmöllä ja lämpöpumpuilla tuotettua lämpöä voidaan käyttää huonetilo-10 jen lämmittämiseen, sillä huonelaitteiden lämmönsiirtimien pinta-alat ovat suuria jäähdytystoiminnan edellyttämällä tavalla. Näin ollen jäähdytys-ja lämmitysnestei-den lämpötilat ovat lähellä toisiaan, mikä on energian tuoton kannalta tehokasta ja ekologista. Jopa sovellutus, jossa saman lämpöpumpun lauhdelämpöä käytetään huonetilojen lämmitykseen ja höyrystysosaa jäähdytykseen, on mahdollinen kek-15 sinnön mukaista menetelmää käyttäen. Keksinnön toimivuuden kannalta ei ole kuitenkaan välttämätöntä, että jäähdytys- ja lämmitysnesteiden lämpötilat ovat lähellä toisiaan.The process of the invention and the apparatus used therein allow the use of low-temperature heat sources, for example heat generated by solar energy, condensate heat and heat pumps, to heat the room spaces, since the heat exchanger areas of the room equipment are large. Thus, the temperatures of the cooling and heating fluids are close to each other, which is efficient and ecological in terms of energy production. Even an application in which the condensing heat of the same heat pump is used to heat the rooms and the evaporation portion for cooling is possible using the method of the invention. However, it is not necessary for the operation of the invention that the temperatures of the cooling and heating fluids are close to each other.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä huonelaitteeseen tulevan jäähdytys- ja lämmi-tysnesteen lämpötilan säätö huoneiden tarpeen mukaisesti pitää huonelaitteilta pa-20 laavan (lähtevän) lämmönsiirtonesteen lämpötilan mahdollisimman muuttumattomana eri käyttötilanteissa. Tämä parantaa jäähdytyksen ja lämmityksen tuottolait-,·. : teistojen toimintaa ja hyötysuhdetta eli säästää energiaa. Tämä myös vähentää mah- ,· dollisten häiriötilanteiden, esim. säätöventtiilivuotojen ja säädinvikojen, vaikutusta . kokonaisjärjestelmän toimivuuteen.In the method according to the invention, the temperature control of the cooling and heating fluid entering the room device according to the needs of the rooms keeps the temperature of the lava (outgoing) heat transfer fluid from the room devices as constant as possible under various conditions. This improves the cooling and heating output. : The performance and efficiency of the ducts, ie energy saving. This also reduces the potential for · malfunctions, such as control valve leaks and control faults. the functionality of the overall system.
• I• I
·,,,·* 25 Seuraavassa kuvataan keksintöä tarkemmin oheisiin kuvioihin viittaamalla.· ,,, · * 25 The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
. . Kuviossa 1 on havainnollistettu keksinnön mukaisen nestekierron perusperiaatteita.. . Figure 1 illustrates the basic principles of the fluid circulation of the invention.
Kuviossa 2 on esitetty eräs keksinnön mukaisen laitteiston toteutusmuoto, jossa , v. lämmitetään ja/tai jäähdytetään kolmea huonelaitetta.Fig. 2 shows an embodiment of the apparatus according to the invention in which, v. Heating and / or cooling three room devices.
.. * Kuviossa 3 on havainnollistettu huonelaitteen erilaisia kytkentätapoja runkoputkis- ; 30 tOOn... * Figure 3 illustrates various ways of connecting a room device to a duct; 30 tons.
Kuviossa 4 on esitetty eräs toinen keksinnön mukaisen laitteiston toteutusmuoto.Figure 4 shows another embodiment of the apparatus according to the invention.
114566 11114566 11
Kuviossa 5 on esitetty eräs tekniikan tason mukainen ratkaisu huonetilojen jäähdytyksen ja lämmityksen järjestämiseksi.Figure 5 illustrates one prior art solution for providing room cooling and heating.
Kuviossa 6 on esitetty eräs toinen tekniikan tason mukainen ratkaisu huonetilojen jäähdytyksen ja lämmityksen järjestämiseksi.Figure 6 shows another prior art solution for providing cooling and heating of a room.
5 Kuviossa 7 on esitetty eräs kolmas tekniikan tason mukainen ratkaisu huonetilojen jäähdyttämiseksi ja lämmittämiseksi.Figure 7 shows a third prior art solution for cooling and heating a room.
Kuviossa 8 on esitetty eräs neljäs tekniikan tason mukainen ratkaisu huonetilojen jäähdyttämiseksi ja lämmittämiseksi.Figure 8 shows a fourth prior art solution for cooling and heating a room.
Keksinnön mukaisten periaatteiden havainnollistamiseksi tarkastellaan esimerkin-10 omaisesti kuvion 1 mukaista tilannetta, jossa osa huonelaitteista lämmittää ja osa jäähdyttää. Oletetaan, että huonelaite 1 jäähdyttää ja huonelaitteet Γ ja 1” lämmittävät. Tällöin huonelaitteelta 1 putkistoa 4 myöten poistettu, jäähdytysnesteeseen sidottu jäähdytysenergia yhdistyy huonelaitteilta Γ ja 1” putkistoja 4’ ja 4” myöten tulevaan lämmitysnesteen paluuvirtaan putkistossa 8. Solmukohdassa 11 virtaamat 15 jakautuvat niin, että jäähdytyksen tuottolaitteistolle 2 putkistoa 8’ myöten menevä nestevirta vastaa jäähdyttävän huonelaitteen 1 nestevirtaa ja lämmöntuottolaitteis-tolle 3 putkistoa 8” myöten menevä nestevirta vastaa lämmittävien huonelaitteiden Γ ja 1” yhteenlaskettua nestevirtaa.In order to illustrate the principles of the invention, the situation of Figure 10, in which part of the room equipment heats up and part cools, is considered by way of example-10. Assume that room unit 1 cools and room units Γ and 1 ”heat. Then, the cooling energy removed from the room device 1 through the piping 4 is combined with the coolant bound to the ait and the 1 ′ piping 4 ′ and 4 ′ to the return heating fluid in the pipeline 8. At the junction 11, 1 fluid flow and 3 "8" fluid flow to the heat generating plant correspond to the combined liquid flow of the heating room units Γ and 1 ".
'.; : Kuviossa 1 on havainnollistettu keksinnön mukaisen nestekierron periaatetta. Kuvi- 20 ossa on esitetty keksinnön mukainen laitteistoratkaisu, jossa on kaksi tai useampia huonelaitteita. Huonelaitteet ovat tyypillisesti eri huoneissa, mutta voivat sijaita •: · ·: myös saman huonetilan eri osissa. Kuvassa on esimerkinomaisesti kuvattu kolmea ·:·· huonelaitetta 1, Γ ja 1”. Ne on kytketty omilla putkistoillaan 4 (5, 6), 4’ (5’, 6’) ja .··. 4” (5”, 6”) pääputkistoon 8. Laite 7 saa aikaan virtauksen (pumppaa nestettä). Tie- • I · 25 toväylä 18 välittää informaatiota huonelaitteiden, jäähdytyksen tuottolaitteiston ja .. t. t lämmöntuottolaitteiston välillä niin, että järjestelmää voidaan säätää kokonaisuutena optimaalisesti. Kun kaikki huonelaitteet jäähdyttävät huonetiloja, huoneista läm-’ ’; · ’ mönsiirtonesteen avulla poistettu jäähdytysenergia siirretään huonelaitteilta putkis- ’·, v toja 4, 4’ ja 4’ ’ sekä 8, 8’ myöten jäähdytyksen tuottolaitteistolle 2. Kun kaikki huo- :30 nelaitteet lämmittävät huonetiloja, huoneisiin lämmönsiirtonesteen avulla tuotu lämmitysenergia siirretään lämmöntuottolaitteistolta 3 huonelaitteille putkistoja 10 ‘ . sekä 6, 6’ ja 6” myöten. Lämmön- ja jäähdytyksen tuottolaitteisto voi olla myös yk si ja sama laitteisto (2\ 3’).. '; Figure 1 illustrates the principle of fluid circulation according to the invention. Figure 20 illustrates a hardware solution according to the invention having two or more room devices. Room equipment is typically located in different rooms, but may also be located in different parts of the same room. The illustration shows three ·: ·· room appliances 1, Γ and 1 ”. They are connected by their own piping systems 4 (5, 6), 4 '(5', 6 ') and. ··. 4 ”(5”, 6 ”) to main pipeline 8. Device 7 provides flow (pumping liquid). The information bus I • I 25 conveys information between the room devices, the cooling generating apparatus and the heat generating apparatus, so that the system as a whole can be optimally adjusted. When all the room equipment cools the rooms, the rooms warm; · The cooling energy removed from the room fluid is transferred from the room units through the pipes, ·, 4, 4 'and 4' 'and 8, 8' to the cooling unit 2. When all the room units heat the room, the heating energy is transferred from the unit to the room. 3 room equipment piping 10 '. as well as 6, 6 'and 6 ". The heat and cooling generating apparatus may also be one and the same apparatus (2 \ 3 ').
114566 12114566 12
Kuviossa 2 on esitetty keksinnön eräs toteutusmalli. Kuviossa on esitetty kolmen huonelaitteen järjestelmä. Käytännössä huonelaitteita voi olla useita satoja. Järjestelmän keskeiset komponentit ovat seuraavat: 1, Γ ja 1” ovat huonelaitteita, 5 2 on jäähdytyksen tuottolaitteisto (jäähdytyskeskus), 3 on lämmöntuottolaitteisto (lämpökeskus), 4, 4’ ja 4” ovat huonelaitteiden jäähdytys- ja lämmitysnesteiden paluuputket (kyt-kentäjohdot), 5, 5’ ja 5” ovat huonelaitteiden jäähdytysnesteiden menoputket (kytkentäjohdot), 10 6, 6’ ja 6” ovat huonelaitteiden lämmitysnesteiden menoputket (kytkentäjohdot), 7 on lämmönsiirtonesteen kiertopumppu, 7’ ja 7” ovat vaihtoehtoisia kiertopumppuja pumpulle 7, 8 on jäähdytyksen ja lämmityksen lämmönsiirtonesteiden yhteinen paluuputki (runkoputki, pääputki), 15 8’ on paluuputki huonelaitteilta jäähdytyksen tuottolaitteistolle, 8” on paluuputki huonelaitteilta lämmöntuottolaitteistolle, 9 on jäähdytyksen tuottolaitteelta lähtevän lämmönsiirtonesteen eli jäähdytysnesteen menoputki (runkoputki, pääputki), 10 on lämmityksen tuottolaitteelta lähtevän lämmönsiirtonesteen eli lämmitysnes-20 teen menoputki (runkoputki, pääputki), . . 11 on lämmönsiirtonesteen virtauksen jakautumispiste (solmukohta), ‘ , 12, 12’ja 12” ovat huonelaitteiden jäähdytysnestevirtaaman (-tehon) säätöventtiilit, \ 13, 13’ ja 13” ovat huonelaitteiden lämmitysnestevirtaaman (-tehon) säätöventtiilit, '· ’*· 14, 14’ja 14” ovat huonelämpötilan sähköisiä säätimiä, : : 25 15, 15’ ja 15” ovat huonelämpötilan sähköisiä mitta-antureita, 16, 16’ ja 16” ovat huoneen tuloilmakanavia, 17, 17’ ja 17” ovat huoneen tuloilmoja, 18 on tietoväylä (tietoliikenneyhteys) huonesäätölaitteiden sekä jäähdytyksen tuot-; * · ’; tolaitteiston ja lämmöntuottolaitteiston automatiikka- ja säätöyksiköiden välillä, • f .' . 30 m on lämmönsiirtonesteen massavirta.Figure 2 illustrates an embodiment of the invention. The figure shows a three room system. In practice, there may be hundreds of room equipment. The main components of the system are as follows: 1, Γ and 1 ”are room units, 5 2 are cooling generating equipment (cooling center), 3 are heat generating equipment (heating center), 4, 4 'and 4” are room equipment cooling and heating fluid return pipes (switching lines). , 5, 5 'and 5 "are room coolant supply pipes (connecting lines), 10 6, 6' and 6" are room heating fluid supply lines (connecting lines), 7 is heat transfer fluid circulation pump, 7 'and 7 "are alternative circulation pumps 7, 8 are common return pipe for cooling and heating heat transfer fluids (main pipe, main pipe), 15 8 'is return pipe from room to cooling output, 9' is return from room to heat output, heat transfer fluid (main pipe, main pipe),. . 11 is the heat transfer fluid flow distribution point (node), ', 12, 12', and 12 'are the room coolant flow (power) control valves, \ 13, 13' and 13 'are the room heating fluid flow (power) control valves,' · '* · , 14'and 14 "are electric room temperature controllers,: 25 15, 15 'and 15" are electrical room temperature sensors, 16, 16' and 16 "are room supply air ducts, 17, 17 'and 17" are room supply air ducts, 18 is a data bus (telecommunication connection) for controlling room and cooling products; * · '; between automation and control units for heat and heat generation equipment, • f. ' . 30 m is the mass flow rate of the heat transfer fluid.
: Y: Huonelämpötilasäädin 14 säätää (avaa ja sulkee) venttiileitä 12 ja 13 huonelämpöti- la-anturin 15 mittauksen ja huonelämpötilan asetusarvon perusteella. Huoneläm-,:. pötilan ollessa yli asetusarvon avautuu jäähdytysventtiili 12 ja huonelaite 1 jäähdyt- '** ’ tää huonetilaa jäähdytyksen tuottolaitteelta 2 tulevan jäähdytetyn lämmönsiirto- 35 nesteen virratessa huonelaitteen läpi. Huonelämpötilan ollessa alle asetusarvon avautuu lämmitys venttiili 13 ja huonelaite 1 lämmittää huonetilaa lämmöntuottolait- 114566 13 teistolta 3 tulevan lämmitetyn lämmönsiirtonesteen virratessa huonelaitteen läpi. Molemmat venttiilit ovat kiinni, kun huoneessa ei ole lämmitys- eikä jäähdytystar-vetta (huonelämpötila on säätimen 14 ns. kuolleella alueella). Huonelaitteiden Γ ja 1” ja niiden säätölaitteiden toiminnat ovat vastaavat ja riippumattomat toisistaan ja 5 huonelaitteen 1 toiminnasta.: Y: Room temperature controller 14 adjusts (opens and closes) valves 12 and 13 based on measurement of room temperature sensor 15 and setpoint of room temperature. Huoneläm -,:. when the temperature is above the set point, the cooling valve 12 opens and the room device 1 cools the room as the cooled heat transfer fluid from the cooling supply device 2 flows through the room device. When the room temperature is below the setpoint, the heating valve 13 opens and the room device 1 heats the room space as the heated heat transfer fluid from the heat exchanger 114566 13 flows through the room device. Both valves are closed when there is no need for heating or cooling (the room temperature is in the so-called dead area of the controller 14). The functions of the room units Γ and 1 ”and their controls are similar and independent of each other and the function of the 5 room units 1.
Jäähdytetyn lämmönsiirtonesteen johtamiseen jäähdytyksen tuottolaitteelta 2, kuva 3, huonelaitteille 1, Γ ja 1” on oma runkoputkensa 9. Huonelaitteilla on omat jäähdytysnesteen kytkentäputkensa 5, 5’ ja 5”, joissa on jäähdytyksen säätöventtiilit 12, 12’ ja 12”. Vastaavasti lämmönsiirtonesteen johtamiseen lämmöntuottolaitteelta 3 10 huonelaitteille on oma runkoputkensa 10. Huonelaitteilla on omat lämmitysnesteen kytkentäputkensa 6, 6’ ja 6”, joissa on lämmityksen säätöventtiilit 13, 13’ ja 13”.For supplying the cooled heat transfer fluid from the cooling generator 2, Fig. 3, to the room units 1, ”and 1” there is a separate frame pipe 9. The room units have their own coolant connection pipes 5, 5 'and 5 "with cooling control valves 12, 12' and 12". Correspondingly, the heat transfer fluid from the heat generating device 3 10 to the room devices has its own main pipe 10. The room devices have their own heating fluid connection pipes 6, 6 'and 6 "having heating control valves 13, 13' and 13".
Huonelaitteiden jäähdytyskytkentäjohdot (5, 5’ ja 5”) ja lämmityskytkentäjohdot (6, 6’ ja 6”), kuva 3, yhdistyvät ennen huonelaitteita tai huonelaitteiden sisällä. Huonelaitteissa tarvitaan näin vain yksi lämmönsiirtonesteen kierto. On myös mah-15 dollista, että huonelaitteissa on erilliset nestekiertonsa jäähdytysnesteelle ja lämmi-tysnesteelle, jolloin nämä virtaukset yhdistyvät vasta nestevirtauksen paluupuolella laitteen lämmönsiirto-osan jälkeen. Oleellista on, että huonelaitteiden jäähdytys- ja lämmitysnesteiden kierrot yhdistyvät ja että jäähdytyksen ja lämmityksen paluunes-teet virtaa vat yhteisessä paluuputkessa 8.The cooling connection wires (5, 5 'and 5 ") and the heating connection wires (6, 6' and 6") for the room appliances, fig. 3, are connected before or inside the room units. This requires only one circulation of the heat transfer fluid in the room units. It is also possible that the room units have separate fluid cycles for the coolant and the heating fluid, whereby these flows are only combined on the return side of the fluid flow after the heat transfer portion of the device. It is essential that the cooling and heating fluid circuits in the room equipment are combined and that the cooling and heating return fluids flow through the common return pipe 8.
: 20 Lämmönsiirtonesteiden kierto saadaan aikaan paluuputkessa 8, kuva 2, olevalla pumpulla 7. Mahdollista on käyttää myös erillisiä pumppuja jäähdytysnesteille . ·. : (pumppu 7’) ja lämmitysnesteille (pumppu 7”). Huonelaitteilta palaava lämmönsiir- • tonesteen virtaama jakautuu solmukohdassa 11 jäähdytyksen tuottolaitteelle 2 ja lämmöntuottolaitteelle 3. Solmukohdassa 11 ei tarvita erillisiä virtauksen säätölait-25 teitä vaan lämmönsiirtonesteen virtauksen jakautuminen tapahtuu automaattisesti huonelaitteiden yhteenlaskettujen jäähdytysnestevirtaamien ja yhteenlaskettujen lämmitysnestevirtaamien suhteessa huonelaitteiden jäähdytyssäätöventtiilien (12, : 12’ ja 12”) ja lämmityssäätöventtiilien (13, 13’ ja 13”) ohjaamana (säätämänä).: 20 The circulation of the heat transfer fluids is achieved by the pump 7 in the return pipe 8, Figure 2. It is also possible to use separate pumps for the coolants. ·. : (pump 7 ') and heating fluids (pump 7'). The heat transfer fluid flow from the room units is split at Node 11 to Cooling Generator 2 and Heat Generator 3. Node 11 does not require separate flow control units 12, but the heat transfer fluid flow 12 ") And controlled (controlled) by the heating control valves (13, 13 'and 13").
.: Näin ollen jäähdytyksen tuottolaitteen 2 läpi virtaa juuri oikea, huonelaitteiden tar- 30 vitsema kokonaisjäähdytysnestemassavirta m8 = ΠΙ5+ 1115 + rh5”. Jäähdytyksen t tuottolaite 2 tuottaa samalla juuri oikean, huonelaitteiden tarvitseman yhteenlaske- ‘ ” tun jäähdytystehon lämmönsiirtonesteen avulla (huonelaitteen tehoa säädetään sää- \ : tämällä laitteen nestevirtaa huonelämpötilan perusteella). Vastaavasti lämmöntuot- ‘ ” tolaitteen 3 läpi virtaa juuri oikea, huonelaitteiden tarvitsema kokonaislämmitysnes- 35 teen massavirta m8” = m6+ m6’ + m6”. Lämmöntuottolaite 3 tuottaa samalla juuri oikean, huonelaitteiden tarvitseman yhteenlasketun lämmitystehon, sillä jokaisen 114566 14 huonelaitteen tehoa säädetään säätämällä laitteen lämmitysnestevirtaa huonelämpötilan perusteella. Edellä selostetun toiminnan ansiosta jäähdytyksen tuottolaite ja lämmöntuottolaite toimivat optimaalisesti huolimatta siitä, että ne on kytketty samaan nestekiertoon..: Thus, just the right total coolant mass flow required by the room devices is flowing through the cooling generator 2 m8 = ΠΙ5 + 1115 + rh5 ”. At the same time, the cooling device generating device 2 delivers just the right amount of cooling required by the room devices by means of the heat transfer fluid (the room device power is controlled by controlling the fluid flow of the device based on the room temperature). Correspondingly, just the right mass flow rate of the total heating fluid required by the room devices m8 "= m6 + m6 '+ m6" flows through the heat generating device 3. At the same time, the heat generating device 3 delivers just the right total heating power required by the room devices, since the power of each 114566 14 room device is controlled by adjusting the heating fluid flow of the device based on the room temperature. Thanks to the operation described above, the cooling generator and the heat generator operate optimally despite being connected to the same fluid circuit.
5 Tietoväylän 18, kuvio 2, välittämän tiedon avulla säädetään jäähdytyksen tuottolait-teelta ja lämmöntuottolaitteelta lähtevän lämmönsiirtonesteen lämpötilaa sekä väylään liitettyjen laitteiden toimintatiloja. Huonelaitteiden säätölaitteet, positio 14, 14’ ja 14” kuviossa 3, mittaavat anturin 15, 15’ ja 15” mittaamaa huonelämpötilaa Th ja vertaavat sitä huonelämpötilan asetusarvoon Tas. Huonelämpötilan noustessa yli 10 asetusarvon huonelaitteen jäähdytysteho on riittämätön eli T = Th - Tas > 0 °C. Huo nelämpötilojen poikkeamatiedot kunkin huonetilan senhetkisestä asetusarvosta välitetään tietoväylän avulla jäähdytyksen tuottolaitteille. Ne alentavat huonelaitteille menevän jäähdytysnesteen lämpötilaa eli lisäävät huonelaitteiden jäähdytyskapasi-teettia kunnes huonelaitteet kykenevät saavuttamaan halutun lämpötilan (asetusar-15 von). Huonelämpötilan laskiessa alle asetusarvon huonelaitteen lämmitysteho on riittämätön eli T = Th- Tas < 0 °C. Huonelämpötilojen poikkeamatiedot kunkin huonetilan senhetkisestä asetusarvosta välitetään tietoväylän avulla lämmityksen tuotto-laitteille. Ne nostavat huonelaitteille menevän lämmitysnesteen lämpötilaa eli lisäävät huonelaitteiden lämmityskapasiteettia kunnes huonelaitteet kykenevät saavutta-20 maan halutun lämpötilan (asetusarvon). Tämä lämmitys-ja jäähdytysnesteiden lämpötilojen säätö voidaan suorittaa myös keskimääräisten huonelämpötilapoikkeamien perusteella yksittäisten huonelämpötilatietojen sijasta.The information transmitted by the data bus 18, Figure 2, controls the temperature of the heat transfer fluid leaving the cooling generator and the heat generator, as well as the operating conditions of the devices connected to the bus. The room controllers, positions 14, 14 'and 14 "in Fig. 3, measure the room temperature Th measured by the sensor 15, 15' and 15" and compare it with the room temperature setpoint Tas. When the room temperature rises above 10 setpoints, the cooling capacity of the room unit is insufficient, i.e. T = Th - Tas> 0 ° C. The room temperature offset from the current setpoint of each room is transmitted via a data bus to the cooling output devices. They lower the temperature of the coolant to the room units, i.e. increase the cooling capacity of the room units until the room units are able to reach the desired temperature (setpoint-15). When the room temperature drops below the setpoint, the heating power of the room unit is insufficient, i.e. T = Th- Tas <0 ° C. Room temperature deviation data from the current setpoint of each room is transmitted via a data bus to the heating units. They increase the temperature of the heating fluid going to the room equipment, i.e. increase the heating capacity of the room equipment until the room equipment can reach the desired temperature (setpoint) of 20 countries. This control of heating and cooling fluids can also be performed based on average room temperature deviations instead of individual room temperature data.
1 tt1 tt
Kuvioissa 3A-3C on esitetty erilaisia mahdollisia huonelaitteiden kytkentäperiaat-:· ·: teitä. Huonelaitteen jäähdytysnesteen menojohto 5 ja lämmitysnesteen menojohto 6 25 yhdistyvät ennen huonelaitetta kohdassa 19, huonelaitteen sisällä kohdissa 20 tai 21 ,···. tai huonelaitteen jälkeen kohdassa 22 samaan yhteiseen lämmönsiirtonesteiden pa- luuputkeen 4 (huonelaitteen paluukytkentäputki). Katkoviivalla esitetyt johdot ovat . . vaihtoehtoisia kytkentöjä. Kuviossa 3C esitetyssä vaihtoehdossa jäähdytysnesteen paluuputki 28 ja lämmitysnesteen paluuputki 29 yhdistyvät kohdissa 23 ja 24 suo-’ 30 raan paluurunkoputkeen 8. Kuvio 3A esittää huonelaitetta, jossa on yksi sisäinen nestekierto. Kuvioissa 3B ja 3C on esitetty huonelaitteet, joissa on kaksi sisäistä ;; nestekiertoa.Figures 3A-3C illustrate various possible connections of room equipment: · ·:. The room coolant supply line 5 and the heating fluid supply line 6 25 are connected before the room unit in position 19, inside the room unit in positions 20 or 21, ···. or downstream of the room unit to the same common heat transfer fluid return pipe 4 (room unit return pipe) at position 22. The dotted lines are. . alternative connections. In the alternative shown in Fig. 3C, the coolant return pipe 28 and the heating fluid return pipe 29 are connected directly to the return body pipe 8 at positions 23 and 24. Figure 3A shows a room device with a single internal fluid circulation. Figures 3B and 3C show room devices having two internal ;; fluid circulation.
v : Kuviossa 4 on esitetty keksinnön eräs käytännön sovellutustapa. Huonelaitteet 1 on •: · · i kytketty putkistoilla kolmeen runkoputkeen 8, 9 ja 10. Huonelaitteiden jäähdytys- ja 35 lämmitystehoa eli ko. venttiileitä säädetään huonelämpötilamittauksen 15 ja säätimen 14 avulla niin, että huoneiden sisälämpötilat pysyvät haluttuina. Huonelaittei- 114566 15 den lämmönsiirtonesteenä käytetään vettä. Huonelaitteilta palaava vesi johdattaa huoneiden jäähdytyksen ylilämmön ja lämmityksen paluulämmön runkoputkilla 8, 8’, 8” ja 8’” jäähdytyksen tuottolaitteelle 2 ja lämmityksen tuottolaitteelle 3. Putkessa 8’” virtaus voi olla kumpaan suuntaan tahansa riippuen huonelaitteiden käyt-5 tötilanteesta. Virtaama putkessa 8’ vastaa huonelaitteiden yhteenlaskettua jäähdy-tysvesivirtaamaa. Virtaama putkessa 8” vastaa huonelaitteiden yhteenlaskettua läm-mitysvesivirtaamaa. Tässä esimerkissä jäähdytyksen tuottolaitteiston 2 putken 8” paluunestevirtauksesta siirtämä (paluunesteestä poistama) lämpö käytetään rakennuksen tuloilman 26 lämmittämiseen ja lämmitysenergia tuotetaan kaukolämmöllä 10 25. Tietoväylä 18 välittää informaatiota huonelaitteiden ja keskuslaitteiden välillä niin, että jäähdytysveden 9 lämpötila pidetään mahdollisimman korkeana ja lämmi-tysveden 10 lämpötila mahdollisimman alhaisena ja samalla huonetilojen sisälämpötilat pysyvät haluttuina. Kukin kuvion 4 huonelaite 1 voi tarkoittaa myös huone-laiteryhmää, joka toimii samassa huonetilassa joko jäähdyttäen tai lämmittäen ky-15 seistä huonetilaa.v: Figure 4 illustrates a practical embodiment of the invention. Room units 1 are •: · · i connected by piping to three frame pipes 8, 9 and 10. The cooling and heating capacities of the room units, i. the valves are adjusted by means of room temperature measurement 15 and regulator 14 so that the internal room temperatures are maintained as desired. Water is used as the heat transfer fluid for the room equipment 114566 15 den. The water returning from the room units conducts the cooling of the rooms with the overheat and the heating return pipes with the main pipes 8, 8 ', 8 "and 8'" to the cooling generator 2 and the heating generator 3. The pipe 8 '' can flow in either direction. The flow in pipe 8 'corresponds to the total cooling water flow of the room equipment. The flow in the pipe 8 ”corresponds to the total heating water flow of the room equipment. In this example, the heat transferred from the 8 "return fluid stream by the cooling generator 2 to the building's supply air 26 is used to heat the building's supply air 26 and the heating energy is generated by district heating 10 25. Information bus 18 as low as possible while maintaining the desired indoor temperatures. Each room device 1 of Figure 4 may also mean a group of room devices operating in the same room space either by cooling or heating the standing room space.
• I · • I 1 • · 1 f • · · • · • Mtt • · • · • · • · t t I - • · • · • · • » » · t I I • 1• I · • I 1 • · 1 f • · • • • Mtt • • • • • • t t I - • • • • • • »» t I I • 1
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20011249A FI114566B (en) | 2001-06-13 | 2001-06-13 | A method for heating and cooling a room with liquid circulation and the apparatus used in the method |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20011249 | 2001-06-13 | ||
| FI20011249A FI114566B (en) | 2001-06-13 | 2001-06-13 | A method for heating and cooling a room with liquid circulation and the apparatus used in the method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20011249A FI20011249A (en) | 2001-06-13 |
| FI114566B true FI114566B (en) | 2004-11-15 |
Family
ID=8561399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20011249A FI114566B (en) | 2001-06-13 | 2001-06-13 | A method for heating and cooling a room with liquid circulation and the apparatus used in the method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FI (1) | FI114566B (en) |
-
2001
- 2001-06-13 FI FI20011249A patent/FI114566B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI20011249A (en) | 2001-06-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5183102A (en) | Heating and cooling system | |
| US7913501B2 (en) | Water-cooled air conditioning system using condenser water regeneration for precise air reheat in dehumidifying mode | |
| EP3726146B1 (en) | Combined heating and cooling system | |
| US5573183A (en) | Method and apparatus for heating building and ventilation air | |
| BG61409B1 (en) | Airconditioning unit for residential premises | |
| FI98857C (en) | Method and system for transmitting heat or cooling power | |
| EP2041496B1 (en) | An arrangement and a method for changing the temperature of a first and a second fluid located in two separate receptacles | |
| US9835385B2 (en) | Three-conductor and four-conductor system for saving energy in connection with district heat | |
| FI114566B (en) | A method for heating and cooling a room with liquid circulation and the apparatus used in the method | |
| EP0508245A1 (en) | Combined heating and cooling system | |
| CN212252821U (en) | Split type hydraulic module | |
| CN212841979U (en) | Energy-saving heating and ventilation system for building and building with energy-saving heating and ventilation system | |
| GB2334089A (en) | Heating and cooling system for a building | |
| FI72381B (en) | ANORDNING FOER AOTERVINNING AV VAERME | |
| CN217844095U (en) | Distributed indoor climate regulation and control system | |
| EP1033539B1 (en) | Modular collector provided with a system of thermoregulation for heating plants with radiating panels or the like | |
| SU611084A1 (en) | Air conditioning system | |
| EP2312222A1 (en) | Low-consumption electric radiator | |
| CN111623407A (en) | Split type hydraulic module | |
| CN115059961A (en) | Distributed indoor climate regulation and control system | |
| CN113959020A (en) | Energy-saving heating and ventilation system for building and building with energy-saving heating and ventilation system | |
| CN117515636A (en) | Heating vertical heating power regulating system | |
| CN111121296A (en) | Hanging stove and hanging stove system | |
| KR20100128520A (en) | A geothermal cooling and heating system in a centralized apartment complex | |
| KR20030025949A (en) | a boiler for both heating and cooling |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 114566 Country of ref document: FI |
|
| MA | Patent expired |