FI121093B - Lämmitysjärjestelmä - Google Patents

Description

Lämmitysjärjestelmä

Esillä olevan keksinnön kohteena on lämmitysjärjestelmä, joka osittain pohjautuu savukaasujen lämmön talteenottamiseen pientalojen tai vastaavien savupii-5 puista. Erityisen edullisesti keksintö kohdistuu lämmön talteenottamiseksi järjestelmään, johon on jo liitetty aurinkoenergian keräin.

Pientalojen lämmitykseen käytetään Suomessa hyvin usein erilaisia tulisijoja. Perinteisen avotakan lisäksi käytössä on uudempana tekniikkana erilaisia va-10 raavia uuneja ja takkoja. Lisäksi puulämmitteisiä saunankiukaita on monissa taloissa ja kesämökeissä. Puun poltossa vapautuvasta energiasta tulisija siirtää talon sisälle lämmitykseen tyypillisesti noin 40 - 70 %. Loput energiasta hukataan savupiippuun. Energian kallistuessa lämmön talteenotto esimerkiksi käyttöveden lämmitykseen on tullut ajankohtaiseksi. Lämmön talteenotto savukaa-15 suista yhdistettynä aurinkoenergian keräilyyn avaa mahdollisuuden pienentää merkittävästi kiinteistön energiakuluja.

Lämmön talteenottoa savukaasuista on patentoitu laajasti Pohjois-Amerikassa. Tunnetaan erilaisia ratkaisuja, joissa esimerkiksi avotakan sisälle asennetaan 20 putkia, joissa vesi kiertää ja kuumenee. Myös savupiippuun on asennettu erilaisia kiinteitä rakenteita, joissa vesi kiertää ja kuumenee. Patenttikirjanisuudessa on myös esitetty monia vaihtoehtoisia ratkaisuja yhdistää edellä kuvattuja kiinteitä lämmönvaihtimia aurinkokeräinpiiriin. Tällainen ratkaisu lyhentää oleellisesti aurinkokeräininvestoinnin takaisinmaksuaikaa, koska kummassakin järjes-25 telmässä on mahdollista käyttää yhteistä putkistoa, kiertopumppua sekä läm-mönvaihdinta/-varaajaa. Tunnetaan myös Suomessa markkinoilla oleva ratkaisu yhdistää vesivaraaja ja savupiippu.

Kehitettäessä savukaasujen lämmöntalteenottojärjestelmää, on otettava huomi-30 oon mm. erilaiset viranomaismääräykset, joista mainittakoon mm. se, että Suomen Rakentamismääräykset kieltävät kiinteät rakenteet savupiipussa. Syynä on luonnollisesti se, että nuohousta ei saa estää.

2

Tunnetussa tekniikassa on lisäksi mm. seuraavia haittoja: • Suoraan avotakkaan asennetut rakenteet saattavat vaikeuttaa puunpolt-toa. Toisaalta Suomessa avotakkoja ei juuri enää käytetä lämmitykseen huonon hyötysuhteen takia 5 · Nykytekniikan mukainen savupiippuvaraaja soveltuu käytännössä vain uudisrakennukseen.

Edellä kuvattujen ongelmien ratkaisemiseksi on kehitetty oheisissa patenttivaatimuksissa lähemmin kuvattu lämmitysjärjestelmä.

10

Seuraavassa tämänkertaisen keksinnön mukaista lämmitysjärjestelmää selitetään yksityiskohtaisemmin viittaamalla oheisiin kuvioihin, joista kuvio 1 esittää kaavamaisesti poikkileikkausta pientalosta, johon keksinnön mukainen aurinkokeräimen ja lämmöntalteenottolaitteen yhdistelmä on järjestetty, 15 kuvio 2 esittää yksityiskohtaisemmin keksinnön mukaista savukaasujen läm-möntalteenottolaitetta, ja kuvio 3 esittää keksinnön mukaisessa lämmöntalteenottolaitteessa edullisesti käytettävää metalliputkea.

20 Tässä keksinnössä esitellään ratkaisu, joka mahdollistaa tehokkaan lämmön talteenoton savukaasuista ja jossa ei ole tunnetun tekniikan haittoja.

Kuvion 1 esittämä pientalo on varustettu tavanomaisella tulisijalla 2, joka voi olla mikä tahansa ennalta tunnettu tai uusi lämpöä tuottava laite, josta viedään sa-25 vupiipun 4 kautta savukaasuja ulos. Toisin sanoen tulisija 2 voi olla avotakka, varaava takka, leivinuuni, puuliesi, saunankiuas tai jokin vastaava. Kuvan mukainen pientalo on myös varustettu lämmönvaraajalla 6, jollaisena esitetään vesisäiliö. Lisäksi kyseinen talo on varustettu edullisesti talon katolle sijoittuvalla aurinkokeräimellä 8, josta johtaa vesiputkisto 10 lämmönvaraajalle 6. Edelleen 30 pientalon savupiippuun 4 on järjestetty lämmöntalteenottolaite 12, joka on kytketty samaan vesikiertoon 10 aurinkokeräimen 8 kanssa.

3

Kuviossa 2 on esitetty yksityiskohtaisemmin keksinnön mukaisessa laitteistossa käytettävä lämmöntalteenottolaite 12. Kyseinen lämmöntalteenottolaite 12 koostuu savupiippuun mahtuvasta kierteelle tai vastaavalle taivutetusta putkesta 14, jonka kumpaankin päähän on edullisesti järjestetty pikaliittimet 16, jotka luonnol-5 lisesti sijoittuvat savupiipun 4 ulkopuolelle silloinkin, kun lämmöntalteenottolaite 12 on laskettu savupiippuun 4. Pikaliittimien 16 avulla lämmöntalteenottolaite 12 on helppo irrottaa nuohouksen ajaksi lämmönsiirtokierrosta ja nostaa pois savupiipusta. Joissakin tapauksissa voidaan tulla toimeen ilman pikaliittimiäkin, jolloin lämmönsiirtoputkisto on tehtävä niin taipuisaksi ja joustavaksi, että läm-10 möntalteenottolaite voidaan nostaa savupiipusta nestekiertoa katkaisematta. Lämmöntalteenottolaitteeseen 12 kuuluu lisäksi ripustusketju 18, -vaijeri tai vastaava, joiden avulla talteenottolaite on laskettavissa savupiippuun 4 ja nostettavissa ulos hormista. Mainitun ripustusketjun tai -vaijerin avulla on luonnollisesti mahdollista säätää talteenottolaitteen asema eli korkeus savupiipussa. Samoin 15 kyseistä ketjua tai vaijeria voi käyttää myös pitämään talteenottolaite katolla nuohouksen aikana, jolloin laite on irrotettu pikaliittimistään lämmönsiirtokierrosta. Kyseisen ripustusketjun, -vaijerin tai vastaavan yläpäässä on koukku tai vastaava, joka voidaan kiinnittää savupiipun päähän tai esimerkiksi piipunhatun kiinnitysrautoihin. Kyseinen ripustusketju 18, -vaijeri tai vastaava on kiinnitetty 20 lämmöntalteenottolaitteen 12 alaosaan erityisen ripustusvälineen 20 avulla. Kyseinen ripustusväline voi olla levymäinen tai ristikkomainen kuitenkin aina niin, että se ei olennaisesti haittaa savun virtausta savupiipussa. Lisäksi lämmöntalteenottolaitteen 12 putkistoon 14 on edullisesti pikaliittimen 16 läheisyyteen savupiipun ulkopuolelle järjestetty ylipainevaroventtiili 22, jolla estetään savupiip-25 puun sijoittuvan lämmöntalteenottolaitteen 12 vaurioituminen, jos pikaliittimet jäävät epähuomiossa kiinnittämättä tai ne ovat tukossa. Tällöin varoventtiilin toimiessa lämmönsiirtoneste ei pääse valumaan piippuun, vaan turvallisesti talon vesikatolle. Edelleen kuviossa lämmöntalteenottolaite on esitetty varustettuna tulenkestävästä materiaalista valmistetulla suojasukalla 24, jota voidaan 30 käyttää erittäin nokeavissa olosuhteissa. Tällöin lämmöntalteenottoputki 14 on mahdollista sijoittaa palamattomasta kudoksesta valmistettuun sukkaan 24, joka 4 on helppo ajoittain puhdistaa. Lisäksi sukka 24 suojaa ohutseinämäistä läm-möntalteenottoputkea 14, kun sitä vedetään tiilipiipusta ulos.

Edellä kuvattua lämmöntalteenottolaitetta 12, edullisesti kierukkaa, voidaan 5 käyttää savupiipussa siten, että se voidaan vetää ulos nuohouksen ajaksi, jos kierukassa on tulo- ja lähtöputkissa pikaliittimet 16. Tällöin putkessa 14 oleva paineistettu lämmönsiirtoneste ei mene hukkaan ja kiertoa ei tarvitse tyhjentää nuohouksen ajaksi.

10 Markkinoilla on saatavissa kuviossa 3 esitetyn tyyppistä ohutseinämäistä (seinämävahvuus edullisesti 0,2 - 0,6 mm, putkihalkaisija edullisesti 10-25 mm) aallotettua metalliputkea, josta valmistetaan esimerkiksi kierukkatyyppisiä läm-mönvaihtimia. Näitä kierukoita käytetään yleisesti lämminvesivaraajissa. Muodoltaan pituussuunnassa aallotettua putkea on edullista käyttää lämmöntal-15 teenottolaitteissa, koska aallotus lisää putken pinta-alaa jopa 50 % suoraseinä-mäiseen putkeen verrattuna. Paras materiaali savukaasujen lämmöntalteenot-toon savupiipussa on haponkestävä teräs, sillä se kestää hyvin korroosiota ja korkeaa lämpötilaa. Kun kyseisestä materiaalista valmistetaan pitkänomainen kierukka (halkaisija edullisesti 80-150 mm), se on taipuisa, sillä metalliputki voi 20 olla hyvin ohutseinämäistä. Ohutseinämäisyyden takia kierukka on kevyt - sen paino vedellä täytettynä on vain muutamia kiloja. Näin ollen sitä on helppo siirrellä käsivoimin. Tällainen kierukka on mahdollista ujuttaa savupiipun sisään tarpeeksi syvälle, vaikka piipun päällä olisi suojapelti (irrottamatta peltiä). Kierukka valmistetaan siten, että putki kierrosten välimatka on yhden putkihalkaisi-25 jän mittainen. Näin saavutetaan optimaalinen lämmönsiirto.

Edellä esitetystä keksinnön selityksestä on syytä muistaa, että sillä ei ole millään muotoa tarkoitus rajata keksinnön suojapiiriä oheisissa patenttivaatimuksissa esitetystä, vaan selitys on ymmärrettävä vain yhdeksi keksinnön edulli-30 seksi suoritusmuodoksi.

Claims (9)

6

1. Lämmitysjärjestelmä, joka koostuu aurinkoenergian keräyslaitteesta (8) ja savupiipun (4) sisälle sijoitettavasta ja sieltä pois nostettavissa olevasta 5 putkesta koostuvasta savukaasujen lämmöntalteenottolaitteesta (12), jotka on liitetty yhdeksi lämmönsiirtonesteen kierrätyspiiriksi (10) yhdessä lämmönvaraajan (6) kanssa, tunnettu siitä, että lämmöntalteenottolaite (12) muodostuu taipuisasta putkesta (14).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen lämmitysjärjestelmä, tunnettu siitä, että lämmöntalteenottolaitteen (12) putki (14) on molemmista päistään varustettu pikaliittimillä (16).

3. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen 15 lämmitysjärjestelmä, tunnettu siitä, että lämmöntalteenottolaitteen (12) putki (14) on varustettu ylipainevaroventtiilillä (22).

4. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen lämmitysjärjestelmä, tunnettu siitä, että lämmöntalteenottolaitteen (12) putki 20 (14) on materiaaliltaan ruostumatonta terästä.

5. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen lämmitysjärjestelmä, tunnettu siitä, että lämmöntalteenottolaitteen (12) putki (14) on pituussuunnassa aallotettua putkea. 25

6. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen lämmitysjärjestelmä, tunnettu siitä, että lämmöntalteenottolaite (12) on varustettu nostolaitteilla (18) lämmöntalteenottolaitteen (12) nostamiseksi savupiipusta (4) ja laskemiseksi savupiippuun (4). 30

7. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen lämmitysjärjestelmä, tunnettu siitä, että lämmöntalteenottolaite (12) on 7 varustettu suojasukalla (24), joka ympäröi savupiipun (4) sisälle sijoittuvaa osaa lämmöntalteenottolaitteesta (12).

8. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen 5 lämmitysjärjestelmä, tunnettu siitä, että lämmöntalteenottolaite (12) muodostuu kierukalle kierretystä putkesta (14).

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen lämmitysjärjestelmä, tunnettu siitä, että kierukan (14) putkikierrosten välimatka on yhden putkihalkaisijan 10 mittainen. 15