FI123910B - Rakennustekniikkajärjestelmä, menetelmä lämmön siirtämiseksi rakennuksessa ja ohjausjärjestelmä rakennustekniikkajärjestelmää varten - Google Patents

Rakennustekniikkajärjestelmä, menetelmä lämmön siirtämiseksi rakennuksessa ja ohjausjärjestelmä rakennustekniikkajärjestelmää varten Download PDF

Info

Publication number
FI123910B
FI123910B FI20125349A FI20125349A FI123910B FI 123910 B FI123910 B FI 123910B FI 20125349 A FI20125349 A FI 20125349A FI 20125349 A FI20125349 A FI 20125349A FI 123910 B FI123910 B FI 123910B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
heat
building
section
evaporator
heat transfer
Prior art date
Application number
FI20125349A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20125349A (fi
Inventor
Jukka Maemmelae
Original Assignee
Jetitek Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jetitek Oy filed Critical Jetitek Oy
Priority to FI20125349A priority Critical patent/FI123910B/fi
Priority to PCT/FI2013/050328 priority patent/WO2013144441A1/en
Publication of FI20125349A publication Critical patent/FI20125349A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI123910B publication Critical patent/FI123910B/fi

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D11/00—Central heating systems using heat accumulated in storage masses
    • F24D11/02—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B29/00—Combined heating and refrigeration systems, e.g. operating alternately or simultaneously
    • F25B29/003—Combined heating and refrigeration systems, e.g. operating alternately or simultaneously of the compression type system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D11/00—Central heating systems using heat accumulated in storage masses
    • F24D11/02—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps
    • F24D11/0214—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps water heating system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D11/00—Central heating systems using heat accumulated in storage masses
    • F24D11/02—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps
    • F24D11/0257—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps air heating system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1084—Arrangement or mounting of control or safety devices for air heating systems
    • F24D19/1087—Arrangement or mounting of control or safety devices for air heating systems system using a heat pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D5/00—Hot-air central heating systems; Exhaust gas central heating systems
    • F24D5/02—Hot-air central heating systems; Exhaust gas central heating systems operating with discharge of hot air into the space or area to be heated
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D5/00—Hot-air central heating systems; Exhaust gas central heating systems
    • F24D5/12—Hot-air central heating systems; Exhaust gas central heating systems using heat pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F12/00—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening
    • F24F12/001—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0007—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning
    • F24F5/0017—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning using cold storage bodies, e.g. ice
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B29/00—Combined heating and refrigeration systems, e.g. operating alternately or simultaneously
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/30—Expansion means; Dispositions thereof
    • F25B41/385—Dispositions with two or more expansion means arranged in parallel on a refrigerant line leading to the same evaporator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B5/00—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity
    • F25B5/02—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity arranged in parallel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
    • F25B9/002—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant
    • F25B9/008—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant the refrigerant being carbon dioxide
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2200/00—Heat sources or energy sources
    • F24D2200/11—Geothermal energy
    • F24D2200/115—Involving mains water supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2200/00—Heat sources or energy sources
    • F24D2200/12—Heat pump
    • F24D2200/123—Compression type heat pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • F24F11/41—Defrosting; Preventing freezing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0046—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater using natural energy, e.g. solar energy, energy from the ground
    • F24F2005/0057—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater using natural energy, e.g. solar energy, energy from the ground receiving heat-exchange fluid from a closed circuit in the ground
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/10—Temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/10—Temperature
    • F24F2110/12—Temperature of the outside air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/20—Humidity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2203/00—Devices or apparatus used for air treatment
    • F24F2203/10—Rotary wheel
    • F24F2203/104—Heat exchanger wheel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • F25B1/10—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle with multi-stage compression
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2339/00—Details of evaporators; Details of condensers
    • F25B2339/04—Details of condensers
    • F25B2339/047—Water-cooled condensers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B40/00—Subcoolers, desuperheaters or superheaters
    • F25B40/02—Subcoolers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/40—Geothermal heat-pumps
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/70—Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/13—Hot air central heating systems using heat pumps
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/56—Heat recovery units
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14—Thermal energy storage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)
  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)

Description

Rakennustekniikkajärjestelmä, menetelmä lämmön siirtämiseksi rakennuksessa ja ohjausjärjestelmä rakennus-tekniikkajärjestelmää varten
Ala 5 Keksintö liittyy rakennustekniikkajärjestelmään, joka käsittää kylmä- laitteiston.
Tausta
Esimerkiksi kaupassa tarvitaan kesällä voimakasta kylmälaitteiden jäähdytystä. Tällöin kaupan seitsemästä kompressorista voi olla yhtä aikaa 10 toiminnassa kuusi. Voimakkaasta jäähdyttämisestä muodostuu runsaasti lämpöenergiaa, jota ei tarvita missään ja se lauhdutetaan tavallisesti ulos lauhdut-timella.
Talvella taas kylmälaitteiden lauhdelämpö ei riitä pitämään kauppaa lämpimänä, vaan tarvitaan lisälämpöä. Se tuotetaan usein sähkövastuksilla, 15 kaukolämmöllä, öljykattilalla tai erillisellä maalämpöpumpulla. Lisälämpö varastoidaan varastovaraajaan, josta lattialämmitys ja ilmastointi saavat lämpöenergiansa. Kaupan mainitusta seitsemästä kompressorista tarvitaan talvella toiminnassa ehkä vain kahta, mikä heikentää niiden käyttöhyötysuhdetta.
Patenttijulkaisussa US 4423602 esitetään synerginen ilmastointi ja 20 jäähdytysenergian tehostamismenetelmä. Patenttijulkaisussa US 4238931 esitetään hukkalämmönpalautusjärjestelmän ohjain. Patenttijulkaisussa US 20040031278 esitetään jäähdytysjärjestelmä, jossa on alijäähdytysjärjestelmä. Patenttijulkaisussa JP 2009293839 esitetään pakokaasun lämpöä käyttävä järjestelmä. Patenttijulkaisussa JP 9021566 esitetään lämmönkeräystyyppinen ” 25 jäähdyttävä ilmastointilaite. Patenttijulkaisussa WO 2007043952 esitetään o ™ lämmönvaihtolaite. Patenttijulkaisussa GB 2451091 esitetään ratkaisu hukka- Y lämmön palauttamiseksi jäähdytyspiiristä.
Tällaiseen ratkaisuun liittyy monia ongelmia. Kylmäaineena käyte-^ tään ilmastolle haitallisia aineita. Lisäksi koska kylmäkalusteiden jäähdytys
CL
30 tuotetaan omalla jäähdytyskojeistollaan ja muu lämmitys omalla koneistollaan O) ^ täysin erillisesti, järjestelmät tuhlaavat energiaa ja voivat haitata toistensa toi- m c\j mintaa. Myöskään kompressorit eivät ole tehokkaassa käytössä. Lisäksi kos- ° teus tiivistyy kylmälaitteiden pintaan etenkin kesällä, mikä johtuu ilman suures ta kosteuspitoisuudesta ja kylmälaitteiden voimakkaasta jäähdyttämisestä. Tä-35 ten on olemassa tarve saada aikaan parempi rakennustekniikkajärjestelmä.
2
Lyhyt selostus
Keksinnön tavoitteena on toteuttaa parannettu rakennustekniikkajär-jestelmä. Tämän saavuttaa vaatimuksen 1 rakennustekniikkajärjestelmä. Keksinnön kohteena on myös 14 mukainen menetelmä.
5 Keksinnön kohteena on vaatimuksen 27 mukainen ohjausjärjestel mä.
Keksinnön edullisia suoritusmuotoja kuvataan epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.
Keksinnön mukaisella menetelmällä ja saavutetaan useita etuja.
10 Rakennuksessa olevien kylmälaitteiden käyttö tehostuu. Lisäksi kylmälaitteiden toiminta voidaan integroida rakennuksen lämmitykseen ja ilmastointiin, joten lämmityksen ja ilmastoinnin energiataloutta on myös mahdollista tehostaa.
Kuvioluettelo 15 Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yh teydessä viitaten oheisiin piirroksiin, joissa kuvio 1 esittää lämpöpumpun lohkokaaviota, kuvio 2 esittää rakennustekniikkajärjestelmän osaa, jossa kylmäai-neena on hiilidioksidi, 20 kuvio 3 esittää rakennustekniikkajärjestelmää, johon otetaan lisä- lämpöä lisälämmönsiirrinosan kautta, kuvio 4 esittää suoritusmuotoa, jossa kylmälaitteiston alijäähdytintä käytetään lämmittämään rakennuksen sisälle tulevaa ilmaa ilmastointilaitteessa, 25 kuivio 5 esittää suoritusmuotoa, jossa lisälämmönsiirrinosa siirtää 5 lämpöä ympäristöstä lämpövarastoon,
CNJ
^ kuvio 6A esittää suoritusmuotoa, jossa ilmalämpöpumppu siirtää ^ lämpöä ympäristöstä lämpövarastoon, kuvio 6B esittää ilman tilaa eri kohdissa ilmastointilaitetta kosteus-£ 30 lämpötila-asteikolla, o kuvio 7 esittää suoritusmuotoa, jossa ilmalämpöpumppu siirtää läm- $ pöä ympäristöstä lämpövarastoon rakennuksen ollessa sisäkierrolla,
CM
5 kuvio 8A esittää suoritusmuotoa, jossa sisäilma kuivataan ulkoilmaa ^ kuivemmaksi, 35 kuvio 8B esittää ilman kuivumiskäyrää kosteus-lämpötila-asteikolla, 3 kuvio 9 esittää suoritusmuotoa, jossa ilmalämpöpumpun jää sulatetaan, kuvio 10 esittää lämmitys- ja jäähdytysenergian tarvetta eri vuodenaikoina, ja 5 kuvio 11 esittää menetelmän vuokaaviota.
Suoritusmuotojen kuvaus
Seuraavat suoritusmuodot ovat esimerkinomaisia. Vaikka selitys voi viitata "erääseen, "yhteen" tai "johonkin" suoritusmuotoon tai suoritusmuotoihin eri kohdissa, tämä ei välttämättä tarkoita, että jokainen sellainen viittaus on 10 samaan suoritusmuotoon tai suoritusmuotoihin tai että piirre pätee vain yhteen suoritusmuotoon. Eri suoritusmuotojen yksittäisiä piirteitä voidaan myös yhdistää muiden suoritusmuotojen mahdollistamiseksi.
Tarkastellaan aluksi lämpöpumpun rakennetta ja toimintaperiaatetta kuvion 1 avulla. Lämpöpumppu 110 käsittää suljetun piirin, johon kuuluvat höy-15 rystin 100, kompressori 106, lauhdutin 104, paisuntaventtiili 102 ja putkisto 108. Näistä putkisto 108 on se, joka yhdistää höyrystimen 100, kompressorin 106, lauhduttimen 104 ja paisuntaventtiilin 102 toisiinsa. Lämpöpumpun 110 suljetussa piirissä kiertää osasta toiseen kylmäaine, joka voi olla esimerkiksi hiilidioksidi.
20 Lämpöpumppu toimii kuin jääkaappi. Kun kylmäainetta höyrystetään höyrystimessä 100, siihen sitoutuu lämpöä. Lämpöä sitonut kylmäaine voidaan siirtää kompressorilla 106, joka on mekaaninen ahdin, eteenpäin lauhdutti-meen 104. Kompressori 106 nostaa myös höyrystyneen kylmäaineen painetta, jolloin myös sen lämpötila nousee. Lauhduttimessa 104 korkeassa paineessa £2 25 oleva kylmäaine tiivistyy ja siihen sitoutunut lämpö vapautetaan ympäristöön w tai lämmönsiirtimen kautta johonkin toiseen järjestelmän osaan. Paisuntavent- i ° tiili 102 päästää hallitusti lauhtunutta kylmäainetta takaisin höyrystimeen 100, i
Lo jolloin kierto alkaa uudelleen.
x Tarkastellaan nyt rakennustekniikkajärjestelmää kuvion 2 avulla.
CC
“ 30 Kylmälaitteiston 212 kylmäaineena on hiilidioksidi. Kylmälaitteisto 212 käsittää ^ höyrystinosan 208, paisuntaventtiiliosan 206, kompressoriosan 210 ja lauhdu- £3 tinosan 104. Lisäksi kylmälaitteistoon 212 kuuluu putkisto 108 kylmäaineen ° kierrättämiseksi mainitussa kylmälaitteistossa 212. Höyrystinosa 208 voi käsit tää yhden tai useampia höyrystimiä 100. Paisuntaventtiiliosa 206 voi käsittää 35 yhden tai useampia paisuntaventtiilejä 102. Kompressoriosa 210 käsittää kaksi 4 kompressoria 106 kuviossa 2. Yleisessä tapauksessa kompressoreja 106 voi olla yksi tai useampia. Yksi kompressori on mahdollinen esimerkiksi silloin, kun molemmat kylmälaitteet 214, 216 ovat samanlaisia kuten jääkaappeja tai pakastimia. Kaksi kompressoria 106 voidaan tarvita silloin, kun kylmälaitteet 214, 5 216 ovat erilaisia kuten jääkaappi ja pakastin. Tällöin pakastimella 216 voi olla oma kompressori 106 ennen kuin jääkaapin 214 ja pakastimen 216 kylmäai-neputket yhtyvät ja syöttävät kylmäainetta yhteiselle kompressorille. Yleisesti kylmälaitteisto 212 voi vastata esimerkiksi kylmäkaappia, kylmäkaappeja, jääkaappia, jääkaappeja, pakastinta, pakastimia tai jotain näiden yhdistelmää.
10 Edelleen rakennustekniikkajärjestelmä käsittää lämmönsiirtimen 202, joka mahdollistaa lämmön siirtämisen pois kylmälaitteistosta 212 muualle järjestelmään. Lämmönsiirtimessä 202 hiilidioksidin sitoma lämpö siirretään esimerkiksi johtumisen avulla ensimmäisen lämmönsiirtoaineen kuljetettavaksi putkistossa 308. Ensimmäinen lämmönsiirtoaine voi poiketa kylmäaineesta ja 15 ensimmäinen lämmönsiirtoaine käsittää esimerkiksi vettä tai se voi olla vesi. Lämmönsiirtimessä 202 tapahtuvassa johtumisessa putkiston 108 osa on kosketuksissa ensimmäistä lämmönsiirtoainetta välittävän putkiston 308 kanssa, jolloin lämpö siirtyy hiilidioksidista ensimmäiseen lämmönsiirtoaineeseen putkistojen 108, 308 läpi. Lämmönsiirtoaine ja kylmäaine eivät kuitenkaan sekoitu 20 keskenään.
Rakennustekniikkajärjestelmä käsittää vielä alijäähdytinosan 200, joka on kytketty putkistoon 108 lauhdutinosan 104 ja paisuntaventtiiliosan 206 väliin. Alijäähdytinosa 200 voi käsittää yhden tai useamman alijäähdyttimen. Alijäähdyttimessä kylmäainetta kuljettava putkisto 108 ja lämmönsiirtoainetta 25 kuljettava lämmönsiirtoputkisto 220 voivat olla kosketuksissa toisiinsa, jolloin lämpö voi siirtyä johtumalla kylmäaineesta lämmönsiirtoaineeseen putkistoma-5 teriaalien läpi. Lämmönsiirtoputkistossa 220 virtaava toinen lämmönsiirtoaine
C\J
^ voi olla esimerkiksi veden ja alkoholin seos tai vastaava. Lämmönsiirtoputkis- v ton 220 lämmönsiirtoaine kuljettaa lämmön ainakin yhteen muuhun haluttuun 30 kohteeseen 204, joka voi olla osa rakennustekniikkajärjestelmää. Tällöin yhdel-| le tai useammalle kylmäkoneelle 214, 216 menevä kylmäaine jäähtyy, mikä o) parantaa mainittujen yhden tai useamman kylmäkoneen 214, 216 hyötysuhdet- [g ta ja samalla kylmäaineesta poistettu lämpö voidaan hyödyntää muualla kyl- ™ mätekniikkajärjestelmässä esimerkiksi rakennuksen lämmityksessä.
00 35 Kuviossa 3 on esitetty hieman lisää rakennustekniikkajärjestelmäs- tä. Kuvion 3 mukaisessa eräässä suoritusmuodossa lämmönsiirrin 202 siirtää 5 lämpöä varausputkistoa 308 pitkin lämpövarastoon 302, joka voi epäsuorasti toimia kuvion 2 yhteydessä mainittuna muuna kohteena 204. Kuten jo aiemmin on mainittu, varausputkistossa 308 lämmönsiirtoaineena voi olla esimerkiksi vesi tai vastaava. Kylmälaitteistossa 212 voi olla yhden tai useamman kylmä-5 koneen 214, 216 rinnalla lisälämmönsiirrinosa 300, joka kytketty putkistoon 108 höyrystinosan 208 ja paisuntaventtiiliosan 206 rinnalle. Rinnakkain kytkettyjen osien yli on sama paine-ero, ja kylmäaineen virtaus jakautuu eri osille. Lisälämmönsiirrinosa 300 on myös kytketty lämmönsiirtoputkistoon 450 peräkkäisesti alijäähdytinosan 200 ja rakennustekniikkajärjestelmän ainakin yhden 10 muun osan 204 kanssa, jota kuviossa 3 esittää lähde 304 mutta joka yleisessä tapauksessa voi olla myös muu osa. Peräkkäin kytkettäessä sama lämmönsiir-toaineen virtaus menee kaikkien osien läpi, ja kunkin osan yli paine-ero on pienempi kuin peräkkäisten osien yli oleva kokonaispaine-ero. Lisälämmönsiirrinosa 300, joka voi olla kuvion 2 yhteydessä mainittu muu kohde 204, voi toi-15 mia kuten lämmönsiirrin 202. Lisälämmönsiirrinosa 300 voi käsittää paisunta-venttiilin 320 kylmälaitteiston 212 tapaan. Tällöin höyrystynyt kylmäaine ottaa vastaan lämpöä putkiston 108 lämmönsiirtoaineesta.
Lisälämmönsiirrinosa 300 voi ottaa vastaan lämpöä alijäähdytinosal-ta 200 lämmönsiirtoputkistoa 306 pitkin virtaavasta lämmön siirtoaineesta ja 20 siirtää ainakin osan vastaanottamastaan lämmöstä putkistoon 108 höyrystinosan 208 ja lämmönsiirtimen 202 välille, josta lämpö voidaan siirtää edelleen kylmäaineen välittämänä lämmönsiirtimelle 202. Lisälämmönsiirrinosa 300 voi ottaa vastaan lämpöä myös ennalta määrätystä lämmönlähteestä 304 lämmönsiirtoputkistoa 306 pitkin ja siirtää vastaanottamansa lämmön putkistoon 25 108 höyrystinosan 208 ja lämmönsiirtimen 202 välille, josta lämpö siirtyy edel- leen kylmäaineen välittämänä lämmönsiirtimelle 202. Lämmönsiirtimestä 202 5 lämpö voidaan siirtää eteenpäin lämmönsiirtoaineen välittämänä varausputkis-
C\J
^ toa 308 pitkin lämpövarastoon 302. Lämpövarasto 302 voi olla esimerkiksi v lämminvesivaraaja, joka voi olla lämpöeristetty lämmön karkaamisen rajoitta- 30 miseksi ja jolla on ennalta määrätty tilavuus. Lämpövarastoon 302 kertynyttä | lämpöä voidaan käyttää rakennuksessa esimerkiksi lämmitystä ja lämmintä o) käyttövettä varten. Rakennuksen 10 lämmitys puolestaan voidaan toteuttaa [g esimerkiksi lattialämmityksenä, lämpöpatteri lämmityksenä ja/tai ilmanvaihdos- ™ sa ilman lämmityksenä. Ennalta määrätty lämmönlähde 304 voi olla esimerkik- 00 35 si maaperässä oleva maapiiri siihen kuitenkaan rajoittumatta.
6
Lisälämmönsiirrinosa 300 voi siirtää lämpöä alijäähdytinosasta 200 putkistoon 108 sitä enemmän, mitä enemmän lämpövarasto 302 syöttää lämmitystehoa rakennuksen 10 lämmitykseen. Lisälämmönsiirrinosa 300 voi siirtää lämpöä myös ennalta määrätystä lämmönlähteestä 304 putkistoon 108 sitä 5 enemmän, mitä enemmän lämpövarasto 302 syöttää lämmitystehoa rakennuksen lämmitykseen. Eli kun lämpövaraston 302 lämpöä kulutetaan, sitä täydennetään lisälämmönsiirrinosan 300 vastaanottamalla lämmöllä siinä määrin kuin on tarpeen. Näin voi tapahtua halutun jatkuvan funktion mukaisesti.
Epäjatkuvassa toiminnassa lisälämmönsiirrinosa 300 voidaan kyt-10 keä siirtämään lämpöä ennalta määrätystä lämmönlähteestä 304 putkistoon 108, mikäli lämpövarastosta 302 rakennuksen lämmitykseen syötetty lämmitysteho on ennalta määrättyä suurempi. Tällöin siirrettävä lämpöteho voi pysyä vakiona tai lisääntyä, jos lämmön kulutus rakennuksessa 10 kasvaa. Muutoin lisälämmönsiirrinosa 300 voi olla siirtämättä lämpöä ennalta määrätystä läm-15 mönlähteestä 304 ja/tai alijäähdytinosasta 200 putkistoon 108.
Tarkastellaan nyt kuviossa 4 esitettyä hieman laajempaa rakennus-tekniikkajärjestelmää, joka käsittää edellisissä kuvioissa esitetyn lisäksi ilmastointilaitteiston 400. Ilmastointilaitteisto 400 voi käsittää yhden tai useamman ulkoilman ottoventtiilin 420, yhden tai useamman ulkoilman sisäänsyöttöaukon 20 424, ottokanavan 428 ottoventtiilin 420 ja sisäänsyöttöaukon 424 välillä, yhden tai useamman sisäilman poistoventtiilin 422, yhden tai useamman sisäilman ottoaukon 426 ja poistokanavan 430 sisäilman ottoaukon 426 ja poistoventtiilin 422 välillä. Edelleen ilmastointilaite 400 voi käsittää väliventtiilin 432 ottokanavan 428 ja poistokanavan 430 välillä. Väliventtiili 432 voi kierrättää halutun 25 osan poistokanavassa 430 vihaavasta poistettavasta sisäilmasta takaisin otto-kanavaan 428, josta mainittu osa palautuu takaisin rakennuksen 10 sisälle. 5 Ulkoa otetun ilman ja kierrätetyn sisäilman suhde sisäänsyöttöaukossa 424 voi
C\J
^ olla esimerkiksi 50 %. Näin puolet sisälle tulevasta ilmasta voi olla uutta, ulkoa Z 0,ettua ilmaa ja puolet sisal,a suoraan ,akaisin sisalle palaavaa ilmaa· 30 Lämpövarasto 302 voi olla yhteydessä ilmastointilaitteistoon 400, ja | lämpövaraston 302 lämpöä voidaan siirtää tarvittaessa ilmastointilaitteistoon o) 400 esimerkiksi rakennuksen 10 lämmittämistä tai lämpimänä pitämistä varten, [g Yleensä rakennusta 10 pitää lämmittää kylminä päivinä, joita esiintyy tavalli- ™ sesti kylminä vuodenaikoina. Suomessa lämmitystä tarvitaan talven lisäksi 00 35 usein myös keväällä ja syksyllä. Lisäksi lämpövarastosta 302 voidaan syöttää lämmintä vettä, jonka lämpötila on esimerkiksi noin 30°C, lattialämmitykseen 7 494 ja tuulikaappikojeisiin 496. Lattialämmityksen tehoa voidaan säätää venttiilillä 498.
Kuviossa 3 esiintyvät lämmönsiirtoputkistot 220 ja 306 voidaan yhdistää toisiinsa putkistoksi 450, kuten kuviossa 4 on tehty. Kuviossa 4 lämmön-5 lähde 304 on maapiiri 470. Lämmönsiirtoputkiston 450 lämmönsiirtoaine on sama kuin lämmönsiirtoputkiston 220 lämmönsiirtoaine. Esillä olevassa ratkaisussa voidaan siis käyttää lämmönsiirtoon kylmäainetta putkistossa 108 ja ensimmäistä ja toista lämmönsiirtoainetta putkistoissa 308 ja 450.
Rakennustekniikkajärjestelmä voi käsittää lämmityslaitteen 402 ra-10 kennukseen sisään otettavan ilman lämmittämiseksi, ja alijäähdytinosa 200 voi siirtää putkiston 108 kylmäaineesta lämpöä rakennuksen lämmityslaitteeseen 402 lämmönsiirtoputkistossa 450 virtaavan kolmannen lämmönsiirtoaineen mukana. Lämmityslaite 402, joka voi toimia kuvion yhteydessä 2 mainittuna muuna kohteena 204, voi sijaita ilmastointilaitteessa 400. Lämmityslaitteessa 15 402 lämmönsiirtoaineeseen sitoutunut lämpö voidaan siirtää rakennuksen 10 sisään syötettävään ilmaan kanavassa 428 sisäilman ja ulkoilman sekoittamisen jälkeen. Lämpö voi siirtyä ilmaan lämmönsiirtoaineesta johtumalla putkiston 450 läpi ja/tai säteilemällä lämmenneestä putkistosta 450.
Alijäähdytinosan 200 vastaanottama lämpö voidaan siirtää lämmi-20 tyslaitteelle 402 esimerkiksi seuraavasti. Maapiiristä 470 tuleva lämmönsiirto-aine voi olla noin +5°C lämpötilassa ja se voidaan pumpata pumpulla 452 venttiilille 454, joka sekoittaa lämmityslaitteelta 402 palaavaa lämmönsiirtoainetta, jonka lämpötila voi olla esimerkiksi +20°C, ja maapiiristä 470 tullutta lämmönsiirtoainetta keskenään. Pumppu 452 voi toimia tällöin osateholla, joka voi olla 25 esimerkiksi 50 % kokonaistehosta. Sekoitussuhde voi olla esimerkiksi noin 40 % lämmintä lämmönsiirtoainetta ja esimerkiksi noin 60 % maapiiristä tullutta 0 kylmää lämmönsiirtoainetta, jolloin muodostuu lämpötilaltaan noin 12°C läm-
C\J
^ mönsiirtoainetta. Sekoitussuhdetta voidaan muuttaa siten, että alijäähdyttimelle 17 200 menevän lämmönsiirtoaineen lämpötila pysyy vakiona. Sekoitussuhdetta m 30 voidaan muuttaa esimerkiksi siten, että lämpöanturilla 456 mitataan sekoitetun 1 lämmönsiirtoaineen lämpötilaa ja lämpötilan laskiessa pienennetään venttiilillä o) maapiiristä 470 tulevan kylmän lämmönsiirtoaineen määrää seoksessa. Vaih- toehtoisesti tai lisäksi voidaan venttiiliä 454 avata suuremmaksi lämmittimeltä ™ 402 tulevan lämmönsiirtoaineen lisäämiseksi sekoituksessa. Näin muodostettu o 00 35 lämmönsiirtoaine syötetään alijäähdyttimelle 200. Maapiiri 470 voi olla muu kohde 204.
8
Alijäähdyttimiä 200 voi yleisessä tapauksessa olla enemmänkin kuin yksi. Kuvion 4 esimerkissä alijäähdyttimiä 200 on kaksi 480, 482. Alijäähdytti-messä 200 lämmönsiirtoaineen lämpötila nousee esimerkiksi noin +25°C putkistossa 108 viilaavan kylmäaineen siirrettyä siihen lämpöä.
5 Ennen alijäähdytintä 200 putkiston 108 kylmäaineen lämpötila voi olla noin +30°C tai hieman alle. Alijäähdyttimen 200 jälkeen kylmäaineen lämpötila voi olla esimerkiksi noin +14°C. Kylmäainetta voidaan edelleen jäähdyttää ennen paisuntaventtiiliosaa 206 lämmönsiirto-osassa 490, joka siirtää lämpöä paisuntaventtiiliosaan 206 menevästä kylmäaineesta höyrystinosan 208 ja 10 lauhdutinosan 202 välisessä putkiston 108 osassa 492 olevaan kylmäainee-seen.
Eräässä suoritusmuodossa rakennustekniikkajärjestelmä käsittää ohjaimen 404, joka voi käsittää prosessorin 406, muistia 408 ja sopivan tietokoneohjelman. Ohjaimen 404 toiminta voi perustua toimintaa ohjaavan tietoko-15 neohjelman ohjelmakäskyjen sekvenssiin, joka on tallennettu muistiin 408. Ohjaimen 404 ohjelmakäskyjen sekvenssi voi ohjata alijäähdytinosaa 200 ja/tai lisälämmönsiirrinosan 300 lämmönsiirtotoimintaa.
Ohjain 404 voi ohjata lämmönsiirrinosaa 202 säätämään lämmönsiirtoa pois kylmälaitteistosta 212 lämpövarastoon 302, josta lämpöä on siirret-20 tävissä ilmastointilaitteistoon 400. Esimerkiksi venttiili 466 voi ohjata kylmäaineen osittain tai kokonaan ohi lämmönsiirtimen 202 siirto-osan 468.
Alijäähdyttimen 200 ensimmäinen osa 480 voi siirtää lämpöä läm-mönsiirtoaineeseen nesteyttämällä kylmäaineen ja toinen osa 482 voi jäähdyttää kylmäainetta siirtämällä siitä lämpöä lämmönsiirtoaineeseen.
25 Ohjain 404 voi ohjata alijäähdytinosaa 200 säätämään lämmönsiir- toa putkiston 108 kylmäaineesta rakennustekniikkajärjestelmän ainakin yhteen o muuhun kohteeseen 204.
CvJ
^ Alijäähdyttimen 200 jälkeen lämmennyt lämmönsiirtoaine voidaan v pumpata pumpulla 458 venttiilin 460 läpi lämmityslaitteeseen 402, josta se pa- m 30 luukierrossa palaa venttiilin 462 läpi venttiilille 454. Venttiilistä 454 lämmönsiir-| toaine etenee maapiirissä 470 olevaan piirin osaan. Kuviossa 4 lämmönsiirto- o aine etenee venttiilistä 454 lisälämmönsiirrinosaan 300, mutta kuvion 4 tapa- 23 uksessa lisälämmönsiirrinosa 300 ei ole toiminnassa tai sen toiminta on mini- missään. Lisälämmönsiirrin 300 voi siirtää lämpöä putkistossa 108 kiertävään 00 35 kylmäaineeseen, mutta siitä on kerrottu tarkemmin esimerkiksi kuvion 5A yh teydessä. Esitetyssä ratkaisussa lämmönsiirtoputkisto 450 on kytketty alijääh- 9 dytinosan 200 ja lisälämmönsiirrinosan 300 välille ja lämmönsiirtoaine virtaan alijäähdytinosasta 200 ensin lämmönsiirrinosalle 300, joka on osa rakennus-tekniikkajärjestelmää ja joka voi siirtää vastaanottamaansa lämpöä edelleen haluttuun paikkaan.
5 Eräässä suoritusmuodossa alijäähdytinosa 200 voi siirtää kylmäai- neesta lämpöä rakennuksen lämmityslaitteeseen 402 edellä kuvatun kierron avulla, jos rakennuksen sisäilmalämpötilan asetusarvo on suurempi kuin ulkoilman lämpötilan. Tämä toiminta on mahdollinen, jos sisäilman lämmityste-hontarve on pienempi kuin alijäähdytinosan 200 lämmitysteho. Muutoin ali-10 jäähdytinosa 200 voi siirtää lämpöä kylmäaineesta lämpövarastoon 302 läm-mönsiirtimen 202 kautta. Ilmastoinnissa olevaa lämmityslaitetta 402 voidaan käyttää, kun ulkolämpötila on esimerkiksi välillä noin -10°C - +15°C.
Ohjain 404 voi säätää esimerkiksi kompressoriosaa 210 säätämään kylmäaineena olevan hiilidioksidin kierrätystä putkiston 108 läpi kylmälaitteis-15 ton 212 höyrystinosassa 208, paisuntaventtiiliosassa 206 ja lauhdutinosassa 104. Näin voidaan lämmön siirtoa lämpövarastoon 302 lisätä tai vähentää. Mitä nopeammin kylmäaine kiertää, sitä enemmän lämpöä voidaan siirtää pois kylmäaineesta. Samalla myös alijäähdytinosa 200 voi siirtää enemmän lämpöä lämmönsiirtoaineeseen, joka kiertää putkistossa 450.
20 Ohjain 404 voi säätää esimerkiksi alijäähdytinosan 200 läpi vihaa van lämmönsiirtoaineen virtausmäärää aikayksikköä kohti. Samalla tavalla ohjain 404 voi säätää esimerkiksi lisälämmönsiirrinosan 300 läpi vihaavan lämmönsiirtoaineen ja/tai kylmäaineen virtausmäärää aikayksikköä kohti. Virtaus-määrä voidaan ilmoittaa tilavuutena tai massana, jolloin aikayksikkökohtaisen 25 virtausmäärän yksiköksi tulee m3/s tai kg/s. Ohjaimen 404 sijaan tai lisäksi säätö voidaan suorittaa myös manuaalisesti. Ohjain 404 voi ohjata pumppuja 5 452, 458 ja venttiilejä 454, 460, 462, jotka säätävät virtausmääriä. Venttiilien
C\J
^ 454, 460 ja 462 voidaan ajatella kuuluvan alijäähdytinosaan 200, koska ne v vaikuttavat alijäähdytinosan 200 lämmönsiirtokapasiteettiin ja kohteeseen, jo- m 30 hon alijäähdytinosan 200 putkistosta 108 vastaanottamaa lämpöä siirretään.
| Ohjain 404 voi myös vastaanottaa ulkoilman lämpötilan anturin 412 o) avulla, joka voi sijaita esimerkiksi ilmastointilaitteen 400 ulkoilman sisäänotos- sa tai sen yhteydessä. Jos rakennuksen sisälämpötilan asetusarvo on +19°C ™ ja ulkolämpötila on +5°C, rakennuksen sisälle syötettävää ilmaa voidaan läm- 00 35 mittää lämmityslaitteella 402. Rakennuksen 10 sisällä mahdollisesti olevalta 10 lämpötila-anturilta 410 voidaan puolestaan ottaa vastaan dataa siitä, mikä on rakennuksen 10 sisälämpötila.
Ohjain 404 voi myös vastaanottaa lämpötila-anturilta 414 ja/tai venttiililtä 444 dataa siitä, mikä on lämpövarastosta 302 lähtevän veden lämpötila 5 ja virtausmäärä. Näin ohjain 404 voi määrittää lämpövarastosta 302 poistuvan lämmön määrän eli lämmön kulutuksen rakennuksessa. Tämä kulutus voidaan kokonaan tai osittain korvata lämmityslaitteesta 402 rakennukseen 10 syötettävällä lämmöllä. Koska lämpövaraston 302 tilavuus on tunnettu, lämpötilan, tilavuuden ja lämmönsiirtoaineen ominaislämpökapasiteetin avulla tiedetään 10 myös lämpövarastoon 302 varastoituneen lämmön määrä.
Kuvio 5 esittää tilannetta, jossa kylmälaitteiston 212 tuottama lämmitysteho ei riitä lämmittämään rakennusta 10. Tällöin lisälämmönsiirrinosa 300, jonka teho voidaan valita halutuksi mutta joka voi tuottaa esimerkiksi 20 kW lämpötehoa, kytketään päälle tai sillä aletaan lisätä vastaanotettua lämpöä 15 lämmönsiirtoputkistossa 450 viilaavasta lämmönsiirtoaineesta. Samalla venttiili 460 suljetaan siten, että lämmönsiirtoaineen pääsy lämmityslaitteelle 402 estyy. Venttiilillä 462 estetään lämmityslaitteelta 402 paluukierto. Lisäksi venttiilillä 462 mahdollistetaan lämmönsiirtoaineen eteneminen alijäähdytinosalta 200 lisälämmönsiirrinosalle 300 lämmönsiirtoputkistossa 450 ilman lämmityslait-20 teella 402 kierrätystä. Koska lisälämmönsiirrinosa 300, joka voi toimia kuvion 2 yhteydessä mainittuna muuna kohteena 204, on näin käytössä, voidaan pumpun 452 teho nostaa maksimiin eli 100 %:iin lisälämmön tehokkaaksi siirtämiseksi. Venttiilien 460, 462 ja mahdollisesti myös pumpun 452 toimintaa voidaan muuttaa, jos lämpöanturilla 510 mitattu lämmönsiirtoaineen lämpötila T2 25 on korkeampi kuin lämmityslaitteelta 402 palaavan lämmönsiirtoaineen lämpö-tila T3 mitattuna lämpötila-anturilla 412. Ohjain 404 voi ottaa vastaan lämpöan- 5 turien 410, 510 signaalit ja ohjata sekä venttiilien 460, 462 että pumpun 452 c\j ^ toimintaa signaalien sisältämän datan perusteella.
T Alijäähdyttimen 200 suoran lämmönsyötön näin katkettua lämmitys- ^ 30 laitteelle 402 rakennuksen 10 lämmityksestä voidaan huolehtia syöttämällä I lämpövarastosta 302 lämpöä lämmityslaitteeseen 402 lämmönsiirtoputkistoa o) 512 pitkin. Tällöin venttiili 514, joka kuvion 4 tapauksessa on kiinni, avataan, ja lämmönsiirtoputkistossa 512 siirrettävä lämmönsiirtoaine, jonka lämpötila voi ^ olla esimerkiksi +35°C, pääsee virtaamaan ilmanvaihdon lämmönvaihtimeen 00 35 516. Lämmönvaihdin 516 siirtää lämpöä lämmityslaitteen 402 yhteydessä ole vaan pieneen venttiileillä 460, 462 suljettuun putkistoon 518, jossa lämmönsiir- 11 toainetta kierrättää pumppu 520. Putkistossa 518 lämmityslaitteeseen 402 syötettävän lämmönsiirtoaineen lämpötila voi lämmönsiirron takia nousta esimerkiksi noin +30°C:een. Lämmityslaitteen 402 jälkeen lämmönsiirron tapahduttua lämmönsiirtoaineen lämpötila voi olla esimerkiksi noin +21 °C.
5 Tässä esimerkissä alijäähdytinosalle 200 tulevan lämmönsiirtoai neen lämpötila voi olla se, minkä lämpöisenä se tulee maapiiristä 470 tai muusta lähteestä 304. Maapiiristä 470 tulevan lämmönsiirtoaineen lämpötila voi olla esimerkiksi +5°C. Alijäähdytinosan 200 jälkeen lämmönsiirtoaineen lämpötila voi olla esimerkiksi +10°C. Venttiili 454 voi sekoittaa alijäähdy-10 tinosassa 200 lämmennyttä ja suoraan maapiiristä 470 tai vastaavasta tulevaa lämmönsiirtoainetta keskenään, jolloin sekoituksen lämpötilaksi tulee esimerkiksi +7°C. Tämä sekoitus syötetään sitten lisälämmönsiirrinosalle 300, jossa lämmönsiirtoaine luovuttaa lämpöä putkistossa 108 kiertävälle kylmäaineelle. Lämmönsiirtoaine palautetaan maapiirissä 470 tai vastaavassa olevaan piiriin 15 esimerkiksi +3°C lämpöisenä.
Jos lisälämmönsiirrinosan 300 vastaanottama lämpö maapiiristä 470, joka voi olla myös kuvion 2 yhteydessä mainittu muu kohde 204, ei riitä, voidaan käyttää lisäksi eräästä suoritusmuotoa, jota kuvio 6A esittää. Kuvion 6A ratkaisua voidaan käyttää myös, jos maapiiristä 470 ei voida ottaa lämpöä 20 tai maapiiri ei ollenkaan kuulu rakennustekniikkaratkaisuun. Tässä suoritusmuodossa rakennustekniikkajärjestelmä käsittää höyrystimen 600 lämmön vastaanottamiseksi ilmastointilaitteessa 400 liikkuvasta ilmasta. Höyrystin 600 voi olla kytketty putkistoon 108 siten, että putkiston 108 kylmäaine pääsee virtaamaan höyrystimeen 600 asti. Höyrystin 600, joka voi olla sijoitettu ilmastoin-25 tilaitteen 400 poistokanavaan 430, voi siirtää rakennuksesta poistettavasta il-masta vastaanottamansa lämmön lämpövarastoon 302 lämmönsiirtimen 202 5 kautta. Höyrystimen 600 teho voidaan mitoittaa halutuksi. Höyrystimen 600
C\J
^ teho voi olla esimerkiksi 20 kW.
T Höyrystin 600 voi siirtää rakennuksesta poistettavasta ilmasta ja/tai ^ 30 ulkoilmasta vastaanottamansa lämpöä lämpövarastoon 302 sitä enemmän, | mitä enemmän lämpövarasto 302 syöttää lämmitystehoa rakennuksen 10 o lämmitykseen. Näin voi tapahtua halutun jatkuvan funktion mukaisesti.
23 Epäjatkuvassa toiminnassa höyrystin 600 voi siirtää rakennuksesta £ poistettavasta ilmasta vastaanottamansa lämpöä lämpövarastoon 302, mikäli 00 35 lämpövarastosta 302 rakennuksen lämmitykseen syötetty lämmitysteho on ennalta määrättyä suurempi. Muutoin höyrystin 600 voi olla kytkettynä pois 12 toiminnasta ja kylmäaineen kierto höyrystimeen 600 estettynä. Kylmäaineen kiertoa höyrystimeen 600 voidaan hallita paisuntaventtiilillä 503, joka voi säätää kylmäaineen kierron virtauksen suuruutta. Paisuntaventtiili 503 voi toimia myös kytkimenä, joka on joko auki tai kiinni. Venttiiliä 503 voi puolestaan ohja-5 ta ohjain 404. Tällöin ohjain 404 voi vastaanottaa lämpötila-anturilta 414 ja/tai virtausanturilta 444 dataa siitä, mikä on lämpövarastosta 302 lähtevän veden lämpötila ja virtausmäärä. Lämpövarastosta 302 lähtevän veden virtausmäärän kasvaessa voidaan höyrystimestä 600 vastaanotettavan lämmön määrää kasvattaa. Höyrystimen 600 toiminnalle voi myös olla raja, josta sen toiminta aloi-10 tetaan. Jos lämpövarastosta 302 lähtevän veden virtausmäärä ylittää ennalta määrätyn rajan, käynnistetään höyrystin 600 joko vakioteholla tai virtausmää-rästä riippuvalla kasvavalla lämmönsiirtoteholla.
Kuvio 6B esittää kuvion 6A mukaista tilannetta, jossa ulkoilman lämpötila on esimerkiksi -25°C ja kosteus 80 % kohdassa A. Kun ulkoilmaa 15 sekoitetaan sisältä poistettavaan ilmaan, joka on mennyt lämmön takaisinotto-osan 602 läpi kohdassa B, saadaan seoksen lämpötilaksi esimerkiksi noin -22°C ja kosteudeksi noin 90 % kohdassa C. Ilman mentyä höyrystimen 600 läpi sen lämpötila on -30°C ja kosteus 100 % kohdassa D. Ulkoilmasta on siis otettu lämpöä sisälle. Sisälle menevä ilma puolestaan menee lämmön ta-20 kaisinotto-osan 602 läpi, jolloin sen lämpötila on +8°C ja kosteus 6 % kohdassa E. Edelleen sisälle menevä ilma sekoitetaan osalla sisältä poistettavaa ilmaa, jonka lämpötila on +19°C ja kosteus 7 % kohdassa F. Tällöin sekoituksen lämpötila on 12°C ja kosteus 6 % kohdassa G. Sisälle menevää ilmaa voidaan edelleen lämmittää lämmityslaiteella 402, jolloin rakennukseen 10 syötetään 25 ilmaa, jonka lämpötila on +26°C ja kosteus 4 % kohdassa H.
Eräässä suoritusmuodossa, jota kuvio 7 esittää, höyrystin 600 voi-5 daan kytkeä toimintaan, mikäli lisälämmönsiirrinosa 300 on siirtämässä lämpöä
C\J
^ ennalta määrätystä lämmönlähteestä 304 putkistoon 108 ja rakennuksen 10 v ilmastointi on sisäkierrolla. Sisäkierto tarkoittaa sitä, että ulkoa ei oteta ilmaa m 30 rakennuksen 10 sisälle eikä rakennuksen 10 sisältä ohjata ilmaa ulos. Näin | voidaan toimia esimerkiksi yöllä ja sellaisina päivinä, jolloin rakennuksessa 10 o) ei ole ihmisiä. Ohjain 404 voi ohjata rakennustekniikkajärjestelmän ilmastointi- [g laitteen sisäkierrolle 400 avaamalla tai jättämällä auki väliventtiilin 432, sulke- ™ maila venttiilit 434, 436 ja säätämällä höyrystimen 600 toimintaan. Venttiili 434 00 35 sulkee poistokanavan ja venttiili 436 sulkee ottokanavan sisäkierron mahdollis tamiseksi. Tässä tilassa rakennuksen 10 sisäilmaa lämmitetään lämmityslait- 13 teella 402, johon lämpöä tulee lämpövarastosta 302. Lämpövarastoon lämpöä tuottavat kylmälaitteiston 212 höyrystinosa 208, höyrystin 600. Lisäksi lämpöä voi tuottaa myös maapiirissä 470 oleva piiri lisälämmönsiirrinosan 300 kautta.
Eräässä suoritusmuodossa rakennuksen 10 ilmastointilaite 400 voi 5 syöttää rakennukseen tulevaa ilmaa höyrystimen 600 läpi rakennukseen tulevan ilman jäähdyttämiseksi ja ilmassa olevan kosteuden vähentämiseksi tiivistämällä kosteus ilmastointilaitteessa 400. Tätä suoritusmuotoa esittää kuvio 8A. Tämä toiminto voi olla tarpeellinen kosteana ja kuumana kesäpäivänä. Höyrystin 600 voi tässä suoritusmuodossa käsittää vedenpoistojärjestelmän 10 800, joka siirtää tiivistyneen veden pois höyrystimestä 600 esimerkiksi raken nuksen 10 lattiakaivoon. Eräässä suoritusmuodossa, jossa kylmälaitteisto 212 käsittää rinnakkain sekä jääkaapin että pakastimen, höyrystin 600 kytketään tällöin kylmäkoneena olevan jääkaapin rinnalle pakastimen sijaan. Jääkaapin sijaan kylmäkone voidaan kytkeä myös kylmäkaapin rinnalle. Yhden jääkaapin 15 tai kylmäkaapin sijaan höyrystin 600 voidaan kytkeä jääkaappien, kylmäkaap-pien tai jonkin näiden yhdistelmän rinnalle. Kytkeminen voidaan suorittaa venttiilillä 502, johon on kytketty putket 504 ja 506. Putket 504 on kytketty pakastimen 208 imulinjaan. Putki 506 on kytketty jääkaapin tai kylmäkaapin 210 imu-linjaan. Putki 507 on kytketty yhteiseen pakastimen ja jää- ja/tai kylmäkaapin 20 nestelinjaan. Rakennuksen 10 sisäilman kuivatus vähentää voimakkaasti kylmälaitteisiin tiivistyvää vettä. Kun kyse on esimerkiksi kaupasta, kylmälaitteissa oleviin elintarvikkeisiin ei näin pääse valumaan tiivistynyttä vettä. Lisäksi kylmälaitteita pitkin ei valu tiivistynyttä vettä lattialla, mikä voi aiheuttaa liukastumisia ja rakenteiden lahoamista ja/tai homehtumista. Kuivassa ilmassa myös 25 kylmälaitteiden lasit pysyvät läpinäkyvinä, jolloin tuotteita on helppo etsiä kyl-mälaiteista aukaisematta laseja.
CO
5 Lisäksi rakennustekniikkajärjestelmä voi käsittää rakennuksen ulko-
C\J
^ puolella olevan lauhduttimen 820, jonne rakennustekniikkajärjestelmään kerty- T vä liika lämpö voidaan siirtää ja josta se voidaan lauhduttaa ulkoilmaan. Vent- m 30 tiilillä 822 voidaan kylmäaine kokonaan ja osittain ohjata kiertämään lauhdutti-| meen 820. Ohjain 404 voi ohjata venttiiliä 822 vastaanottamiensa lämpötiloihin o) kosteuteen ja/tai virtaukseen liittyvän tiedon perusteella. Tämä tila voi olla tar- [g peellinen kuumina päivinä.
£ Rakennuksesta 10 voidaan poistaa ilmaa toisen poistoventtiilin 812 00 35 kautta.
14
Kuvio 8B esittää kaaviokuvaa sisäilman kuivattamisesta. Kohdassa A ulkoilman lämpötila on esimerkiksi +26°C ja kosteus esimerkiksi 55 %. Kohdassa B/C ilma on edennyt ilmastointilaitteen 400 lämmön takaisinotto-osaan 602, jossa ilman lämpötila laskee +18°C:een mutta kosteus nousee 100 %:iin.
5 Kohdassa D ilma on mennyt höyrystimen 600 läpi, jolloin sen lämpötila on +8°C ja kosteus 100 %. Tällöin ilmassa ollut vesi tiivistyy höyrystimeen 600, josta se poistuu. Kohdassa E ilma on edennyt uudelleen lämmön takaisinotto-osan 602 läpi, jolloin siihen on palautettu lämmön takaisinotto-osassa 602 poistettu lämpö. Tällöin ilman lämpötila on +18°C ja kosteus 50 %. Tämä ilma 10 voidaan syöttää rakennukseen 10 tai sitä voidaan vähän lämmittääkin höyrystimestä 600 lämpövarastoon 302 siirretyllä lämmöllä, joka on esimerkiksi kuvion 5 mukaisesta siirrettävissä sisään syötettävää ilmaa lämmittävään lämmi-tyslaitteeseen 402.
Rakennuksen 10 sisällä olevaa ilmaa voidaan kuivata, kun ulkoilma 15 on kostea ja lämpimämpi kuin rakennuksen sisäilma. Tällöin rakennuksen 10 sisällä oleva kosteusanturi 814 voi lähettää dataa ohjaimelle 404, joka asettaa rakennustekniikkajärjestelmän vähentämään sisäilman kosteutta kuvioiden 8A ja 8B esittämällä tavalla. Lisäksi ohjain 404 voi saada dataa sisälämpötila-anturilta 410 ja/tai ulkolämpötila-anturilta 412. Jos ilman kosteus rakennuksen 20 sisällä on suurempi kuin ennalta määrätty kynnysarvo, voidaan kosteuden poisto käynnistää. Kynnysarvo voi olla esimerkiksi jokin arvo väliltä 40 % -100 %. Lisäksi jos ulkolämpötila on ylempi tai ulkolämpötilan ja sisälämpötilan erotuksen itseisarvo on ennalta määrättyä kynnysarvoa pienempi, voidaan kosteuden poisto käynnistää. Sisälämpötilana voidaan tässä pitää sisälämpötilan 25 asetusarvoa ja mitattua arvoa. Lämpötilojen erotuksen itseisarvon kynnysarvo voi olla esimerkiksi 5°C. Kynnysarvo voi olla myös 2°C. Jos siis sisälämpötila 5 on +20°C ja ulkona on +18°C, voidaan kosteutta poistaa.
C\J
^ Eräässä suoritusmuodossa, jota kuvio 9 esittää, höyrystimeen 600 v muodostuneen jään sulattamiseksi ilmastointilaite 400 voidaan asettaa kierrät in 30 tämään rakennuksen sisäilmaa höyrystimen 600 läpi. Ilmastointilaite 400 voi | kierrättää rakennuksen sisäilmaa höyrystimen 600 läpi ennalta määrätyn ajan.
o) Tämä voidaan toteuttaa siten, että ilmastointilaite 400 voi käsittää paineanturin [g 900. Ilmastointilaite 400 voi kierrättämään rakennuksen sisäilmaa höyrystimen ™ 600 läpi, mikäli paineanturin 900 mittaama paine ylittää ennalta määrätyn kyn- 00 35 nyspainearvon. Eräässä suoritusmuodossa paineanturi 900 voi syöttää paine- tiedon ohjaimelle 404, ja ohjain 404 voi asettaa ilmastointilaitteen 400 kierrät- 15 tämään sisäilmaan höyrystimen 600 läpi. Tällöin ohjain 404 voi sulkea ilmastointilaitteen 400 sisäilmaa ulos syöttävän poistoventtiilin 422 ja avata välivent-tiilin 902, josta ilmastointilaitteen 400 sisällä oleva ilma syötetään rakennuksen 10 sisälle ilmaa syöttävään ottokanavaan 428.
5 Kuvio 10 esittää lämmitys- ja jäähdytysenergian tarvetta eri vuoden aikoina suomalaisessa päivittäistavarakaupassa. Voidaan havaita, että kylmä-laitteistolla voidaan hoitaa kiinteistön lämmöntarve vuoden kylmimpänä aikana, jolloin kylmätehon tarve on pienentynyt ja kompressoritehoa vapautuu lämmi-tystarpeen hoitamiseen. Tämä tiedon pohjalta kylmäjärjestelmä, lämmitysjär-10 jestelmä ja ilmastointijärjestelmä on integroitu yhdeksi kaupan energiakeskuk-seksi, jota voidaan ohjata yhteisellä automaatiojärjestelmällä. Energiakeskus hoitaa kiinteistön koko lämmitys-ja jäähdytystarpeen.
Kylmälaitteiston 212 kompressoriosan 210 tuottama lämpö riittää suurimman osan vuotta rakennuksen 10 lämmittämiseen ja kylmäkalusteiden 15 jäähdytykseen. Vaakasuoralla viivoituksella näkyy alue 1000, joka tarkoittaa, että kompressoriosasta 210 otetaan jäähdytysenergian lisäksi kylmänä vuodenaikana lämpöä rakennuksen 10 lämmitykseen. Näin saadaan kompressoriosan 210 kuormitus tasaiseksi läpi vuoden. Lisää lämpöenergiaa 1002 rakennuksen 10 lämmitykseen saadaan esimerkiksi maalämmöstä 470 tai höy-20 rystimestä 600, joka ottaa vastaan lämpöä ilmastointilaitteessa 400 liikkuvasta ilmasta.
Kuvio 11 esittää menetelmän vuokaaviota. Askeleessa 1100 komp-ressoriosalla 210 kierrätetään kylmäaineena olevaa hiilidioksidia putkiston 108 läpi alijäähdytinosassa 200 ja kylmälaitteiston 212 paisuntaventtiiliosassa 20, 25 höyrystinosassa 208 ja lauhdutinosassa 104. Askeleessa 1102 siirretään läm-mönsiirtimellä 202, joka on kytketty lauhdutinosan 104 yhteyteen, lämpöä pois o kylmälaitteistosta 212 lämpövarastoon 302, josta lämpöä on siirrettävissä il-
C\J
^ mastointilaitteistoon 400. Askeleessa 1104 siirretään alijäähdytinosalla 200, ^ joka on kytketty putkistoon 108 lauhdutinosan 104 ja paisuntaventtiiliosan 206 ^ 30 väliin, lämpöä putkiston 108 kylmäaineesta lämmönsiirtoputkiston 450 läm- £ mönsiirtoaineella ainakin yhteen muuhun rakennustekniikkajärjestelmän osaan o 204 ja/tai lisälämmönsiirrinosaan 300, joka on kytketty putkistoon 108 mainittu- £3 jen höyrystinosan 208 ja paisuntaventtiiliosan 206 rinnalle ja lämmönsiirtoput- ς kistoon 450 peräkkäisesti alijäähdytinosan 200 ja rakennustekniikkajärjestel- ^ 35 män ainakin yhden muun osan 204 kanssa.
16
Prosessorin ja muistin sijaan tai lisäksi ohjaustoiminta voidaan implementoida yhtenä tai useampana integroituna piirinä, kuten asiakasmikropii-rinä ASIC (Application Specific Integrated Circuit). Muut laitteistosuoritusmuo-dot ovat myös ajateltavissa olevia, kuten erillisistä logiikkakomponenteista ra-5 kennettu piiri. Näiden eri implementaatioiden hybridi on myös mahdollinen.
Vaikka keksintöä on edellä selostettu viitaten oheisten piirustusten mukaisiin esimerkkeihin, on selvää, ettei keksintö ole rajoittunut niihin, vaan sitä voidaan muunnella monin tavoin oheisten patenttivaatimusten puitteissa.
10
CO
δ
(M
ö
LO
X
DC
CL
σ> co
LO
C\1 δ C\1

Claims (29)

17
1. Rakennustekniikkajärjestelmä, joka käsittää lämpövaraston (302); kylmälaitteiston (212), jonka kylmäaineena on hiilidioksidi ja joka 5 käsittää höyrystinosan (208), paisuntaventtiiliosan (206), kompressoriosan (210) ja lauhdutinosan (104); putkiston (108) kylmäaineen kierrättämiseksi mainitussa kylmälait-teistossa (212); lämmönsiirtimen (202), joka on kytketty ennen lauhdutinosaa (104) 10 putkistoon (108) lämmön siirtämiseksi pois kylmälaitteistosta (212) lämpöva-rastoon (302), tunnettu siitä, että rakennustekniikkajärjestelmä edelleen käsittääalijäähdytinosan (200), joka on kytketty putkistoon (108) lauhdutinosan (104) ja paisuntaventtiiliosan (206) väliin; lisälämmönsiirrinosan (300), joka kytketty putkistoon (108) mainittu-15 jen höyrystinosan (208) ja paisuntaventtiiliosan (206) rinnalle lämmön siirtämisen mahdollistamiseksi lisälämmönsiirrinosasta (300) putkiston (108) kylmäai-neeseen ja siitä edelleen lämmönsiirtimeen (202); ja lämmönsiirtoputkiston (450), joka on sovitettu yhdistämään alijääh-dytinosan (200) ja ainakin yhden seuraavista: lisälämmönsiirrinosan (300), ai-20 nakin yhden muun rakennustekniikkajärjestelmän osan (204) sitä varten, että lämmön siirtäminen on mahdollista alijäähdytinosasta (200) lisälämmönsiir-rinosaan (300) ja/tai ainakin yhteen muuhun rakennustekniikkajärjestelmän osaan (204) lämmönsiirtoputkiston (450) lämmönsiirtoaineen avulla.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen rakennustekniikkajärjestelmä, co 25 tunnettu siitä, että rakennustekniikkajärjestelmä käsittää lämmityslaitteen ^ (402) rakennukseen sisään syötettävän ilman lämmittämiseksi, ja alijäähdy- ό tinosan (200) on sovitettu siirtämään lämpöä rakennuksen lämmityslaitteeseen S (402).
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen rakennustekniikkajärjestelmä, co 30 tunnettu siitä, että alijäähdytinosan (200) on sovitettu siirtämään lämpöä [g rakennuksen lämmityslaitteeseen (402) rakennuksen sisäilmalämpötilan ase- ™ tusarvon ollessa suurempi kuin ulkoilman lämpötilan ja sisäilman lämmityste- 00 hotarpeen ollessa pienempi kuin alijäähdytinosan (200) lämmitysteho. 18
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen rakennustekniikkajärjestelmä, tunnettu siitä, että lisälämmönsiirrinosa (300) on yhdistetty lämmönsiirto-putkistolla (450) ennalta määrättyyn lämmönlähteeseen (304) ja lisälämmönsiirrinosa (300) sovitettu siirtämään lämpöä ennalta määrätystä lämmönläh- 5 teestä (304) putkistoon (108) höyrystinosan (208) ja lämmönsiirtimen (202) välille siirrettäväksi edelleen lämmönsiirtimen (208) kautta rakennuksen (10) lämpövarastoon (302).
5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen rakennustekniikkajärjestelmä, tunnettu siitä, että lisälämmönsiirrinosa (300) on sovitettu siirtämään sitä 10 enemmän lämpöä putkistoon (108), josta lämmönsiirrinosa (202) on sovitettu siirtämään lämpöä lämpövarastoon (302), mitä enemmän lämpövarasto (302) on sovitettu syöttämään lämmitystehoa rakennuksen lämmitykseen.
6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen rakennustekniikkajärjestelmä, tunnettu siitä, että rakennustekniikkajärjestelmä käsittää ilmastointilaitteen 15 (400) ja höyrystimen (600) lämmön vastaanottamiseksi ilmastointilaitteessa (400) liikkuvasta ilmasta, höyrystin (600) on kytketty putkistoon (108), ja höyrystin (600) on sovitettu siirtämään vastaanottamansa lämmön lämpövarastoon (302) lämmönsiirtimen (202) kautta.
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen rakennustekniikkajärjestelmä, 20 tunnettu siitä, että höyrystin (600) on sovitettu siirtämään rakennuksesta poistettavasta ilmasta vastaanottamaansa lämpöä rakennuksen (10) lämpövarastoon (302) lämmönsiirtimen (202) kautta sitä enemmän, mitä enemmän lämpövarasto (302) on sovitettu syöttämään lämmitystehoa rakennuksen läm-mitykseen. δ ^ 25
8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen rakennustekniikkajärjes- Y telmä, tunnettu siitä, että höyrystin (600) on kytkettävissä toimintaan, mi- !£ käli lisälämmönsiirrinosa (300) on siirtämässä lämpöä ennalta määrätystä g lämmönlähteestä (304) putkistoon (108) ja rakennuksen (10) ilmastointi on si- CL säkierrolla. O) CO
9. Patenttivaatimuksen 6 mukainen rakennustekniikkajärjestelmä, o tunnettu siitä, että höyrystin (600) on sovitettu siirtämään lävitseen raken nukseen (10) tulevan ilman ja jäähdyttämään sen ilmassa olevan kosteuden vähentämiseksi tiivistämällä kosteus ilmastointilaitteessa (400). 19
10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen rakennustekniikkajärjestelmä, tunnettu siitä, että höyrystin (600) käsittää vedenpoistojärjestelmän (800) siirtää tiivistynyt vesi pois ilmastointilaitteesta (400).
11. Patenttivaatimuksen 6 mukainen rakennustekniikkajärjestelmä, 5 tunnettu siitä, että lämpöpumppuun (600) muodostuneen jään sulattami- seksi höyrystin (600) on sovitettu kierrättämään rakennuksen (10) sisäilmaa lävitseen.
12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen rakennustekniikkajärjestelmä, tunnettu siitä, että rakennustekniikkajärjestelmä käsittää ilmastointilaitteen 10 (400) sisällä paineanturin (900), höyrystin (600) on sovitettu kierrättämään ra kennuksen (10) sisäilmaa lävitseen, mikäli paineanturin (900) mittaama paine ylittää ennalta määrätyn kynnyspainearvon.
13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen rakennustekniikkajärjestelmä, tunnettu siitä, että höyrystin (600) on sovitettu kierrättämään rakennuksen 15 (10) sisäilmaa lävitseen ennalta määrätyn ajan.
14. Menetelmä lämmön siirtämiseksi rakennuksessa,jossa menetelmässä kierrätetään (1100) kompressoriosalla (210) kylmäaineena olevaa hiilidioksidia putkiston (108) läpi alijäähdytinosassa (200) ja kylmälaitteiston 20 (212) paisuntaventtiiliosassa (206), höyrystinosassa (208) ja lauhdutinosassa (104); siirretään (1102) lämmönsiirtimellä (202), joka on kytketty ennen lauhdutinosaa (104) putkistoon (108), lämpöä pois kylmälaitteistosta (212) ” lämpövarastoon (302), josta lämpöä on siirrettävissä ilmastointilaitteistoon o ^ 25 (400), tunnettu siitä, että menetelmässä edelleen Y siirretään (1104) alijäähdytinosalla (200), joka on kytketty putkistoon (108) lauhdutinosan (104) ja paisuntaventtiiliosan (206) väliin, lämpöä putkis- g ton (108) kylmäaineesta lämmönsiirtoputkiston (450) lämmönsiirtoaineella ai- CL nakin yhteen muuhun haluttuun rakennustekniikkajärjestelmän osaan (204) O) ^ 30 ja/tai lisälämmönsiirrinosaan (300), joka on kytketty putkistoon (108) mainittu- LO c\j jen höyrystinosan (208) ja paisuntaventtiiliosan (206) rinnalle ja lämmönsiirto- ° putkistoon (450) peräkkäisesti alijäähdytinosan 200 ja rakennustekniikkajärjes telmän ainakin yhden muun osan (204) kanssa. 20
15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siirretään lämpöä alijäähdytinosasta (200) rakennuksen (10) lämmitys-laitteeseen (402), ja lämmitetään lämmityslaitteen (402) vastaanottamalla lämmöllä rakennukseen (10) sisään otettavaa ilmaa.
16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen menetelmä, tunnettu sii tä, että siirretään alijäähdytinosasta (200) lämpöä rakennuksen lämmityslait-teeseen (402) rakennuksen sisäilmalämpötilan asetusarvon ollessa suurempi kuin ulkoilman lämpötilan ja sisäilman lämmitystehotarpeen ollessa pienempi kuin alijäähdytinosan (200) lämmitysteho.
17. Patenttivaatimuksen 14 mukainen menetelmä, tunnettu sii tä, että siirretään lisälämmönsiirrinosalla (300) lämpöä ennalta määrätystä lämmönlähteestä (304) putkistoon (108) höyrystinosan (208) ja lämmönsiirti-men (202) välille siirrettäväksi edelleen lämmönsiirtimen (208) kautta lämpöva-rastoon (302).
18. Patenttivaatimuksen 14 mukainen menetelmä, tunnettu sii tä, että siirretään lisälämmönsiirrinosalla (300) lämpöä sitä enemmän putkistoon (108), josta lämpö siirretään lämmönsiirtimen (202) kautta lämpövaras-toon (302), mitä enemmän lämpövarasto (302) syöttää lämmitystehoa rakennuksen lämmitykseen.
19. Patenttivaatimuksen 14 mukainen menetelmä, tunnettu sii tä, että vastaanotetaan höyrystimellä (600), joka on kytketty putkistoon (108) lämpöä ilmastointilaitteessa (400) liikkuvasta ilmasta, ja siirretään höyrystimellä (600) vastaanotettu lämpö lämpövarastoon (302) lämmönsiirtimen (202) ” kautta, o (M ö 25
20. Patenttivaatimuksen 19 mukainen menetelmä, tunnettu sii- lA tä, että siirretään höyrystimellä (600) rakennuksesta poistettavasta ilmasta x vastaanotettua lämpöä lämpövarastoon (302) lämmönsiirtimen (202) kautta * sitä enemmän, mitä enemmän lämpövarasto (302) syöttää lämmitystehoa ra- ^ kennuksen lämmitykseen. CO m zz 30
21. Patenttivaatimuksen 18 tai 20 mukainen menetelmä, tun- o ™ nettu siitä, että kytketään höyrystin (600) toimintaan, mikäli lisälämmönsiir- 21 rinosa (300) on siirtämässä lämpöä ennalta määrätystä lämmönlähteestä (304) putkistoon (108) ja rakennuksen ilmastointi on sisäkierrolla.
22. Patenttivaatimuksen 19 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että syötetään rakennukseen tuleva ilma höyrystimen (600) läpi rakennuk- 5 seen tulevan ilman jäähdyttämiseksi ja ilmassa olevan kosteuden vähentämiseksi tiivistämällä kosteus ilmastointilaitteessa (400).
23. Patenttivaatimuksen 22 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siirretään vedenpoistojärjestelmällä (800) tiivistynyt vesi höyrystimestä (600) rakennuksen lattiakaivoon.
24. Patenttivaatimuksen 19 mukainen menetelmä, tunnettu sii tä, että höyrystimeen (600) muodostuneen jään sulattamiseksi kierrätetään rakennuksen (10) sisäilmaa höyrystimen (600) läpi.
25. Patenttivaatimuksen 24 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kierrätetään rakennuksen (10) sisäilmaa höyrystimen (600) läpi, mikäli 15 höyrystimen (600) yli olevaa painetta mittaavanpaineanturin (900) mittaama paine ylittää ennalta määrätyn kynnyspainearvon.
26. Patenttivaatimuksen 24 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kierrätetään rakennuksen (10) sisäilmaa höyrystimen (600) läpi ennalta määrätyn ajan.
27. Ohjausjärjestelmä vaatimuksen 1 mukaista rakennustekniikka- järjestelmää varten, tunnettu siitä, että ohjausjärjestelmä käsittää ohjaimen (404), joka on sovitettu 5 ottamaan vastaan mittausdataa rakennustekniikkajärjestelmästä; ja C\J ό ohjaamaan vastaanotetun mittausdatan perusteella säätämään ali- v 25 jäähdytinosan (200) lämmön siirtoa rakennustekniikkajärjestelmän ainakin yh- teen muuhun kohteeseen (204) lämmönsiirtoputkiston (450) kautta. CC CL
28. Patenttivaatimuksen 27 mukainen ohjausjärjestelmä, t u n - O) ^ nettu siitä, että ohjain (404) on sovitettu ohjaamaan lisälämmönsiirrinosaa m c\j (300) säätämään lämmönsiirtoa putkistoon (108) höyrystinosan (208) ja läm- ° 30 mönsiirtimen (202) välille ja ohjaamaan lämmönsiirrintä (208) säätämään läm mönsiirtoa lämpövarastoon (302). 22
29. Patenttivaatimuksen 27 mukainen ohjausjärjestelmä, tunnettu siitä, että ohjain (404) on sovitettu ohjaamaan rakennustekniikkajärjes-telmä säätämään lämmönsiirtoa alijäähdytinosasta (200) ilmastointilaitteen (400) lämmityslaiteeseen (402). 5 CO δ c\j i o m X cc CL CD CO LO C\l O CM 23
FI20125349A 2012-03-27 2012-03-27 Rakennustekniikkajärjestelmä, menetelmä lämmön siirtämiseksi rakennuksessa ja ohjausjärjestelmä rakennustekniikkajärjestelmää varten FI123910B (fi)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20125349A FI123910B (fi) 2012-03-27 2012-03-27 Rakennustekniikkajärjestelmä, menetelmä lämmön siirtämiseksi rakennuksessa ja ohjausjärjestelmä rakennustekniikkajärjestelmää varten
PCT/FI2013/050328 WO2013144441A1 (en) 2012-03-27 2013-03-25 Building engineering system

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20125349 2012-03-27
FI20125349A FI123910B (fi) 2012-03-27 2012-03-27 Rakennustekniikkajärjestelmä, menetelmä lämmön siirtämiseksi rakennuksessa ja ohjausjärjestelmä rakennustekniikkajärjestelmää varten

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI20125349A FI20125349A (fi) 2013-09-28
FI123910B true FI123910B (fi) 2013-12-13

Family

ID=49258308

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20125349A FI123910B (fi) 2012-03-27 2012-03-27 Rakennustekniikkajärjestelmä, menetelmä lämmön siirtämiseksi rakennuksessa ja ohjausjärjestelmä rakennustekniikkajärjestelmää varten

Country Status (2)

Country Link
FI (1) FI123910B (fi)
WO (1) WO2013144441A1 (fi)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10088208B2 (en) * 2016-01-06 2018-10-02 Johnson Controls Technology Company Vapor compression system
SE540118C2 (sv) * 2016-06-16 2018-04-03 Flaekt Woods Ab Sätt och anordning för att minska eller eliminera sänkningenav tilluftstemperaturen under avfrostning av en förångare v id ett luftbehandlingsaggregat
SE542350E (en) * 2017-10-17 2023-09-12 Swegon Operations Ab Air Handling Unit comprising an Electronic Control Unit for defrost cycle control
SE542349E (en) * 2017-10-17 2023-09-12 Swegon Operations Ab Method for defrosting of an Air Handling Unit
CA3079491A1 (en) 2017-10-17 2019-04-25 Swegon Operations Ab An air handling unit for a ventilation system in a building and a method for performing a defrosting operation of an air handling unit
CN112797667A (zh) * 2021-02-22 2021-05-14 青岛鑫岩人工环境科技有限公司 一种全热源热泵系统

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4423602A (en) * 1982-01-08 1984-01-03 Certified Energy Corp. Synergistic air conditioning and refrigeration energy enhancement method
JPH1054616A (ja) * 1996-08-14 1998-02-24 Daikin Ind Ltd 空気調和機
US8006503B2 (en) * 2006-11-15 2011-08-30 Ingersoll-Rand Company Energy recovery system and method for a refrigerated dehumidification process

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013144441A1 (en) 2013-10-03
FI20125349A (fi) 2013-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104813122B (zh) 用于对与空气调节单元相连的蒸发器除冰的方法和设备
FI123910B (fi) Rakennustekniikkajärjestelmä, menetelmä lämmön siirtämiseksi rakennuksessa ja ohjausjärjestelmä rakennustekniikkajärjestelmää varten
JP5615381B2 (ja) 給湯空調複合装置
CN103574988B (zh) 冷热多功节能系统
US20110016897A1 (en) Air conditioning-hot water supply combined system
EP2368081B1 (en) Heat pump/air conditioning apparatus with sequential operation
US20190346189A1 (en) Heat pump system
CN107014016A (zh) 一种氟泵自然冷却蒸发式冷凝冷水机及其控制方法
CN101187515A (zh) 增加有防霜换热管的风源热泵
US9920963B1 (en) System for conditioning air with temperature and humidity control and heat utilization
CN207622294U (zh) 一种地板供冷机组
CN105627472B (zh) 立体式冷暖浴冰柜一体化智能控制系统
CN108195007A (zh) 温湿度控制和热量利用的空调系统
KR100789436B1 (ko) 냉난방 냉온수 복합 시스템
CN103994643A (zh) 热泵冷端散热式密封除湿烘房
CN107355926A (zh) 基于温湿度独立控制的高温制冷耦合蓄能冷源空调系统及其控制方法
KR20140123384A (ko) 공기열 이원 사이클 히트펌프 냉난방 장치
JP6640695B2 (ja) 冷暖房機能付きヒートポンプ給湯機
CN205425322U (zh) 一种多源热管节能系统
CN105276706B (zh) 一种空调热水一体机及其控制方法
CN202581632U (zh) 一种蒸发式冷凝器热泵空调机组
CN102620371B (zh) 一种蒸发式冷凝器热泵空调机组
KR20150061814A (ko) 이원사이클 히트펌프의 축열시스템 및 이를 구비하는 축열 냉난방장치
NL2014082B1 (en) Mud cooling device.
CN203837328U (zh) 一种风冷热泵机组

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 123910

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B