FI13399Y1 - Lämpöakkuelementti - Google Patents
Lämpöakkuelementti Download PDFInfo
- Publication number
- FI13399Y1 FI13399Y1 FIU20230043U FIU20230043U FI13399Y1 FI 13399 Y1 FI13399 Y1 FI 13399Y1 FI U20230043 U FIU20230043 U FI U20230043U FI U20230043 U FIU20230043 U FI U20230043U FI 13399 Y1 FI13399 Y1 FI 13399Y1
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- thermal battery
- thermal
- fan
- protection
- element according
- Prior art date
Links
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000011093 chipboard Substances 0.000 claims description 8
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 10
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 8
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 5
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
- E04C2/44—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the purpose
- E04C2/52—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the purpose with special adaptations for auxiliary purposes, e.g. serving for locating conduits
- E04C2/521—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the purpose with special adaptations for auxiliary purposes, e.g. serving for locating conduits serving for locating conduits; for ventilating, heating or cooling
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B2/00—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls
- E04B2/74—Removable non-load-bearing partitions; Partitions with a free upper edge
- E04B2/7407—Removable non-load-bearing partitions; Partitions with a free upper edge assembled using frames with infill panels or coverings only; made-up of panels and a support structure incorporating posts
- E04B2/7409—Removable non-load-bearing partitions; Partitions with a free upper edge assembled using frames with infill panels or coverings only; made-up of panels and a support structure incorporating posts special measures for sound or thermal insulation, including fire protection
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
- E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
- E04C2/10—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
- E04F13/00—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings
- E04F13/07—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor
- E04F13/08—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor composed of a plurality of similar covering or lining elements
- E04F13/0869—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor composed of a plurality of similar covering or lining elements having conduits for fluids
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F7/00—Ventilation
- F24F7/04—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation
- F24F7/06—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation with forced air circulation, e.g. by fan positioning of a ventilator in or against a conduit
- F24F7/10—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation with forced air circulation, e.g. by fan positioning of a ventilator in or against a conduit with air supply, or exhaust, through perforated wall, floor or ceiling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Central Heating Systems (AREA)
Abstract
Lämpöakkuelementti koostuu vähintään kahdesta puupohjaisesta levymäisestä lämpöakkukerroksesta (1), joissa on pystysuoria ilmakanavia (6), tunnettu siitä, että näiden lämpöakkukerrosten väliin on asennettu sähkölämmitteinen kalvo (2) ja lämpöakkukerrosten (1) kanavistossa (6) kierrätetään ilmaa aksiaalispuhaltimella (3), jota ohjaa WiFi-verkkoon kytketty ohjausyksikkö.
Description
LÄMPÖAKKUELEMENTTI
KEKSINNÖN ALA
Keksinnön kohteena on suojavaatimuksen 1 johdanto-osassa määritetty lämpöakkuelementti, joka toimii lämpöakkuna asuinrakennuksessa ja joita peräkkäin asentamalla muodostuu rakennuksen väliseinä tai niitä käytetään huoneistossa huonekalujen osina lämpöenergian varastoimiseen.
KEKSINNÖN TAUSTA
Yksi aikamme suuria globaaleja haasteita on rajoittaa ilmaston lämpenemistä pitääksemme maapallon olosuhteet asuttavina mahdollisimman suurelle osalle ihmisistä, jotka jo nyt ylikansoittavat useat maanosat.
Suomessa haasteina ei ole niinkään ylikansoittuminen, vaan järkevän politiikan löytäminen koskien raaka-aineiden käyttöä ja niiden sekä energian riittävyyttä. Tärkein luonnonvaramme on ollut ja tulee olemaan metsät. Metsien ilman hiilidioksidista keräämästä hiilestä valitettavasti vain liian suuri osa palautuu takaisin kasvihuonekaasuiksi liian nopeasti. Karkeasti voidaan sanoa vain alle 10 % metsistä korjatusta biomassasta tallentuvan hiilivarastoihin kuten rakennuksiin ja loppu poltetaan hiilidioksidiksi tai päätyy ns. biotuotteiksi joiden elinikä on hyvin rajoitettu.
On olemassa kaksi asiaa, joihin olemme halunneet kiinnittää — erityistä huomiota tässä kehitystyössä: - Kierrätyspuun käyttöastetta muuhun kuin polttoon on nostettava - Raaka-aineen, kuten sahanpurun, poltto on lopetettava ja siitä on tehtävä pidempiaikaisia tuotteita kuten erilaisia rakennustarvikkeita
Yksilö ja perhetasolla meidän tulee löytää ratkaisuja, joihin meillä on varaa. Rakennustavat, niihin käytetyt materiaalit ja energiaratkaisut ovat tärkeässä roolissa. Esimerkiksi sähkölämmitys on ollut suosituin lämmitysmuoto omakotitaloissa viimeisten vuosikymmenien aikana, mutta nyt sen suosio on pienentynyt koska ajoittain sähkön hinta on erittäin korkea. Vaihtoehdot kuten maalämpö ovat investoinniltaan moninkertaisia.
Ydinvoima perusvoimana ja uusiutuvat energiamuodot lisävoimana aiheuttavat sen, että tiettynä aikana päivästä sähkön hinta voi olla kymmenkertainen verrattuna esim. tuuliseen yöaikaan.
Suomessa yleisesti käytetty rakennustapa, jossa on puurunko, paksu eristys ja koneellinen ilmastointi muovilla suljettuun sisätilaan ei juurikaan varastoi lämpöä, vaan rakennus kylmenee heti energiasyötön katkettua siitä puuttuvan lämpömassan takia.
Puu varastoi tehokkaasti lämpöä ja sen lämmönvarastoimiskyky tilavuutta kohti on lähes sama kuin esim. poltetulla tiilellä.
Ongelma on saada lämpö puumassan sisään halvan energian aikana ja sieltä edelleen huonetilaan, kun sähkön hinta on korkea johtuen puun hyvästä lämmöneristyskyvystä.
KEKSINNÖN TARKOITUS
Keksinnön tarkoituksena on luoda väliseinäratkaisu, joka - Mahdollistaa taloudellisen sähkölämmityksen omakotitaloissa myös tulevaisuudessa. - Voidaan valmistaa kierrätysmateriaalista tai esim. sahojen sivuvirroista pienentäen näin ilmaan vapautuvan hiilidioksidin määrää välttämällä näiden polttoa. - Mahdollistaa lämpöenergian varastoimisen rakenteeseen 60 silloin kun sähkön hinta on alhaalla. - Mahdollistaa lämpöenergian siirron rakenteesta huonetilaan sähkön hinnan ollessa korkealla.
Kuriositeettina mainittakoon, että esim. HELEN rakentaa sähkökattilaa, jossa halvan sähköenergian aikana lämmitetään vettä 65 ja sitten pumpataan tämä lämmitetty vesi kaukolämpönä asuinrakennuksiin korkeammalla hinnalla
KEKSINNÖN YHTEENVETO
Keksinnön mukainen lämpöakkuelementti koostuu vähintään 70 kahdesta puupohjaisesta lämpövarastokerroksesta 1, joissa on pystysuoria kanavia 6 ilman kierrättämiseksi niiden sisällä ja näiden lämpövarastokerrosten 1 väliin asennetusta sähkölämmitteisestä lämmityskalvosta 2, joita tyypillisesti käytetään kattolämmityksissä tehoalueella 100 -200 W/m2, sekä puhallin- ja suodatinyksiköstä 3, 75 jolla ilmaa kuljetetaan kanavistossa tarkoituksena lämmönsiirtäminen kanavien 6 seinämistä huonetilaa vasten olevaan pintaan 5, josta se purkautuu lämmittämään huonetilaa.
Tämän lisäksi järjestelmään kuuluu vähintään yksi lämpötila- ja kosteusanturi 4 mittaamaan kanavistossa kierrätettävän ilman tilaa, so sekä ohjausyksikkö ohjaamaan puhaltimen toimintoja.
Ohjausyksikkö on yhteydessä WiFi verkon välityksellä palveluihin, josta sähköenergian hinta on saatavissa useaksi tunniksi eteenpäin ja käyttäjä voi muuttaa siihen asetettuja parametrejä sekä seurata lämpöakun parametreja kuten lämpötilaa, energiasisältöä ja 85 energiamäärän purkausta huonetilaan.
KUVALUETTELO
KUVA 1
Kuva esittää hajoituskuvaa väliseinään sijoitetusta 90 lämpöakkuelementistä. Tässä lämpöakkuelementti muodostuu kolmesta lämpövarastokerroksesta 1 ilmakanavilla 6 ja niiden väliin asennetuista kahdesta sähkölämmitteisestä lämmityskalvosta 2.
Kuvassa on lisäksi esitetty puhallin ja suodatinyksikkö 3 sekä yksi lämpötila ja kosteusanturi 4. os KUVA2
Kuvassa on esitetty ilman virtaussuunnat kuudessa kanavassa 6 alaspäin puhallin ja suodatinyksiköstä ja kuudessa kanavassa 6 ylöspäin edelleen puhaltimien imupuolelle.
KUVA 3
100 Kuvassa on illustroitu kanavarakennetta, jossa lämpöakkukerros 1 kanavilla 6 on toteutettu liimaamalla kahden puupohjaisen levyn väliin soiroja samasta puulevypohjaisesta materiaalista.
KUVA 4 105 Lämpöakkukerros 1 kanavarakenteineen on toteutettu kuvanmukaisella suulakepuristetulla lastulevyllä.
OSIEN NIMITYKSET
110 1. Lämpöakkukerros 2. —Sähkölämmitteinen lämmityskalvo 3. Puhallin ja suodatinyksikkö 4. Lämpöja kosteusanturi 5. — Huonetilaan oleva pinta 115 6. Ilmakanava 7. Suulakepuristettu lastulevy
KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN SELOSTUS
120 Seuraavassa selostetaan lämpöakkuelementin eräs toteutustapa materiaaleilla, jotka ovat helposti ja edullisesti saatavissa tavallisesta rautakaupasta.
Lämpöakkuväliseinä muodostuu yhdestä tai useammasta lämpöakkuelementistä riippuen tarvittavasta väliseinän pituudesta ja 125 joista jokainen on rakennettu kolmesta lämpöakkukerroksesta 1 ja niiden väliin liimatuista kahdesta sähkölämmiitteisestä lämmityskalvosta 2.
Ilman kierrätyksestä huolehtii kolme kerroslukusäätöistä aksiaalis- puhallinta ja kanavissa kiertävän ilman tilan mittaamisesta kosteus 130 ja lämpötila-anturi. Puhaltimet ja anturi on kytketty ohjausyksikköön, jossa on yhteys WiFi verkkoon. Verkostosta saadaan tieto sähkön hintaennusteesta, esimerkiksi Finngrid sivustolla.
Asunnon omistaja voi muuttaa mobiililaitteen avulla parametreja millä sähkön hinnalla lämpöakkuelementtiä varataan ja millä siitä 135 puretaan lämpöä huonetilaan. Samoin käyttäjä voi halutessaan tarkistaa paljonko energiaa on varautunut lämpöakkuun ja energiavirtauksen sisään ja ulos akusta.
Lämpöakkukerros 1 on tässä sovellutuksessa paksuudeltaan 33 mm ja on rakennettu seuraavasti: 140 1. Standardi 11 mm paksu lastulevy mitoiltaan 1200 mm kertaa 2600 mm muodostaa lämpöakkukerroksen toisen ulkopinnan. 2. 11 mm lastulevystä on liimattu 40 mm leveitä ja 2400 pitkiä soiroja 60 mm väleillä muodostamaan kanaviston kierrätettävälle ilmalle. Ylä- ja alapuolelle jää n. 100 mm 145 vaakasuora kanava pystysuorien kanavien 6 yhdistämiseksi 3. Toinen lämpöakkukerroksen ulkopinta on vastaava kuin kohdassa 1 ja liimattu kiinni soiroihin ja tarvittaessa varmistettu ruuveilla levyjen ja soirojen läpi. 4. Ylä- ja alapuolelle lämpöakkukerrosta kiinnitetään 150 lämpöakkukerroksen paksuinen levy muodostamaan vaakasuoran kanavan pystysuorien kanavien yhdistämiseksi toisiinsa lämpöakkuelementin alapuolella ja puhallinyksikölle yläpuolella. 155 Lämpöakkuelementti on koottu seuraavasti.: 1. Ensimmäinen lämpöakkukerros 1 paksuus yhteensä 33 mm 2. Ensimmäinen sähkölämmitteinen lämmityskalvo 2 teholtaan 150 W/m2 3. Toinen lämpöakkukerros 1 paksuus 33 mm 160 4. Toinen sähkölämmitteinen lämmityskalvo 2 teholtaan 150
W/m2 5. Kolmas lämpöakkukerros 1 paksuus 33 mm
Lämpöakkuelementin kokonaispaksuus tässä järjestelyssä on 102— 108 mm riippuen lämmityskalvojen paksuudesta. 165 Lämpöakkuelementin kokonaispaksuus on tyypillisesti 100-300 mm riippuen käytettyjen lastulevyjen paksuudesta ja lämpöakkukerrosten lukumäärästä.
Puhallin ja suodatinyksikkö 3 koostuu kolmesta 90 mm halkaisijaltaan ja 25 mm paksusta aksiaalipuhaltimesta, 170 suodinkerroksesta ja ohjausyksiköstä virransyöttöineen.
Lämpöakkuelementin kokonaispaino on noin 180 kg ja lämmönvarauskyky eli akkukapasiteetti 2-2.5 kWh lämpöenergiaa tyypillisellä latauslämpötilalla, joka on rajoitettu maksimissaan 50 C.
Claims (5)
1. — Lämpöakkuelementti koostuu vähintään kahdesta puupohjaisesta levymäisestä lämpöakkukerroksesta (1), joissa 180 on pystysuoria ilmakanavia (6), tunnettu siitä, että näiden lämpöakkukerrosten väliin on asennettu sähkölämmitteinen kalvo (2) ja lämpöakkukerrosten (1) kanavistossa (6) kierrätetään ilmaa aksiaalis- puhaltimella (3), jota ohjaa WiFi verkkoon kytketty ohjausyksikkö. 185
2. Suojavaatimuksen 1 mukainen lämpöakkuelementti tunnettu siitä, että kukin lämpöakkukerros (1) koostuu kahdesta lastulevystä, joiden väliin on muodostettu pystysuoria kanavia (6) lastulevysoiroilla. 190
3. Suojavaatimuksen 1 mukainen lämpöakkuelementti tunnettu siitä, että lämpöakkukerroksena (1) on suulakepuristettu lastulevy (7) joissa pystysuorat kanavat ovat pyöreitä ja ne ovat muodostuneet jo levyn puristusvaiheessa. 195
4. Suojavaatimuksen 1 mukainen lämpöakkuelementti tunnettu siitä, että lämpöakkukerroksen (1) ulkopintaan (5) on liimattu muusta kuin puupohjaisesta materiaalista valmistettu kerros. 200
5. Suojavaatimusten 1 mukainen lämpöakkuelementti tunnettu siitä, että pystysuorissa ilmakanavissa (6) kiertävä ilma tulee viereisen lämpöakkuelementin puhallin ja suodatinyksiköstä (3) lämpöakkuelementtien välisen välikanavan avulla ja näin 205 ollen ei tarvitse omaa puhallin- ja suodatinyksikköä 210
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FIU20230043U FI13399Y1 (fi) | 2023-05-29 | 2023-05-29 | Lämpöakkuelementti |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FIU20230043U FI13399Y1 (fi) | 2023-05-29 | 2023-05-29 | Lämpöakkuelementti |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI13399Y1 true FI13399Y1 (fi) | 2023-06-15 |
Family
ID=86731525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FIU20230043U FI13399Y1 (fi) | 2023-05-29 | 2023-05-29 | Lämpöakkuelementti |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FI (1) | FI13399Y1 (fi) |
-
2023
- 2023-05-29 FI FIU20230043U patent/FI13399Y1/fi unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3893407B1 (ja) | 完全パッシブ太陽熱利用木材乾燥装置 | |
| EP2089661B1 (en) | Low energy consumption climate control system | |
| JP7038551B2 (ja) | 湿度変動からのエネルギーの収穫 | |
| FI13399Y1 (fi) | Lämpöakkuelementti | |
| SE517791C2 (sv) | Bärande väggelement av trä | |
| JP4462572B2 (ja) | 木材乾燥方法および木材乾燥装置 | |
| Ståhl | Influence of thermal mass on the heating and cooling demands of a building unit | |
| Shi et al. | Ventilation drying in walls with vapor impermeable claddings | |
| CN202108131U (zh) | 一种钢结构建筑节能墙体 | |
| Geving et al. | Compact wooden roofs with smart vapour barriers–effect of wooden joists on drying of built-in moisture | |
| CN213682632U (zh) | 一种工民建筑工程墙体外置保温板材装置 | |
| Boudreaux et al. | Moisture performance of sealed attics in the mixed-humid climate | |
| JP4756397B2 (ja) | 木造住宅の籾殻壁断熱工法 | |
| FI13440Y1 (fi) | Seinärakenne | |
| FI13557Y1 (fi) | Lämpöä varaava kennosto | |
| JP2001152568A (ja) | 住宅構造 | |
| JP2013136877A (ja) | 建物の壁構造 | |
| JPH0634487Y2 (ja) | 空気循環構法を利用した建築物の壁構造 | |
| CN213741551U (zh) | 一种带电热膜地暖的装配式模块化集成箱式房屋 | |
| JPS5947783B2 (ja) | エアサイクル住宅 | |
| Glass et al. | Moisture monitoring of wood-frame walls with and without exterior insulation in a Midwestern US cold climate | |
| CN102578829A (zh) | 电控恒温书架 | |
| Lymarenko | Experimental researches of heat exchange processes in vertical ventilated channels | |
| CN210798177U (zh) | 具有温度调节功能的木地板 | |
| Nore et al. | Wood as an Exposed Building Material for Indoor Climate Adaptation |