FI20176182A1

FI20176182A1 - Laitteisto ja menetelmä perustuksen ja/tai alapohjan kuivaamiseksi

Info

Publication number: FI20176182A1
Application number: FI20176182A
Authority: FI
Inventors: Pasi Matti Puikkonen
Original assignee: Zensolar Oy
Priority date: 2017-12-28
Filing date: 2017-12-28
Publication date: 2019-06-29
Also published as: FI128743B

Abstract

Keksintö koskee laitteistoa rakennuksen perustuksen ja/tai alapohjan kuivaamiseksi. Mainittu laitteisto käsittää rakennuksen perustuksen ja/tai alapohjan, joka rajoittaa rakennuksen alaosaan jäävää ilmatilaa aurinkokeräimen auringon säteilyn vastaanottamiseksi sekä sitomiseksi aurinkokeräimen sisätilassa kiertävään kaasumaiseen väliaineeseen, erityisesti ilmaan, tunnettu siitä, että - aurinkokeräimen (2) auringonsäteilyä läpäisevä etupinta (2) on valmistettu polykarbonaatista tai vastaavasta materiaalista, joka päästää lävitseen myös kosteutta, - aurinkokeräin (2) on varustettu läppämekanismilla (27, 26a, 26b) tai venttiilillä kosteuden poistamiseksi aurinkokeräimen (2) sisätilasta (T) ulkoilmaan, - aurinkokeräimen (2) sisätila on kytketty putkiston (5) välityksellä ilmayhteyteen perustukseen (8) ja/tai alapohjaan (7) rajoittuvan suljetun ilmatilan (3) kanssa, jolloin aurinkokeräimen (2) sisätila (T), putkiston (5) sisätila sekä perustukseen (8) tai alapohjaan rajoittuva suljettu ilmatila (3) muodostavat yhdessä kaasutilan, erityisesti ilmatilan, jonne korvauskaasun, erityisesti korvausilman virtaus on järjestetty 0–5 til-%:iin mainitun kaasutilan kokonaistilavuudesta.

Description

Laitteisto ja menetelmä perustuksen ja/tai alapohjan kuivaamiseksi

Keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdannossa määriteltyä laitteistoa rakennuksen perustuksen ja/tai alapohjan kuivaamiseksi.

Keksintö koskee myös menetelmää rakennuksen perustuksen ja/tai alapohjan kui5 vaamiseksi.

Erässä nykyisin yleisesti käytetyssä rakennusten alapohjan ja perustusten kuivaimissa on kosteusvaurioita ja homeen lisääntymistä pyritty torjumaan lisäämällä alapohjan tuuletusta ulkoilmasta (nk. rossipohjat, joissa on alapohjan alla tuuletustila). Kesä on ongelmallista tällaisen tuuletusmenetelmän kannalta, koska silloin ulkoa 10 tuleva lämmin ja kostea ilma saattaa tiivistyä alapohjaan koska lämpötila tuuletustilassa on ulkoilmaa alempi.

Edelleen alapohjan kosteus- ja homevaurioita on pyritty torjumaan lämmittämällä alapohjaa erillisellä lämmityslaitteella, lisäämällä ilmanvaihtoa alapohjassa tuulettimella tai käyttämällä tuuletuslaitetta, jossa kosteus tiivistyy ja sen jälkeen johtamalla 15 kosteus pois tilasta alapohjan alla. Alapohjaan kuivaaminen erillisellä lämmittimellä vaatii suhteellisen paljon sähköenergiaa kuten myös alapohjan tuuletus jotta ko. menetelmät olisivat tehokkaita.

Edellä oleva tekniikan taso lähtökohtana keksinnöllä oli tarkoitus poistaa tai ainakin lievittää edellä olevassa tekniikan tasossa esiintyviä epäkohtia.

Niinpä keksinnön päätavoitteena oli saada aikaan tehokas alapohjan ja perustuksen tuuletus- ja kuivausmenetelmä sekä siinä käytetty laitteisto, jossa sähkön kulutus kuivaukseen/lämmitykseen tai tuuletukseen olisi kuitenkin minimaalista.

Edelleen keksinnön tavoitteena oli saada aikaan alapohjan ja perustuksen kuivausmenetelmä ja laitteisto, joilla pystyttäisiin lisäksi taloudellisesti lämmittämään ala25 pohjaa ja perustuksia.

Edellä olevat tavoitteet oli lisäksi tarkoitus saada aikaan laitteistolla, joka on helposti muunneltavissa riippuen kiinteistön perustuksen tai alapohjan rakenteesta, kiinteistön sijainnista ja vaadittavasta kuivaus- tai tuuletustehosta.

Edellä olevat tavoitteet saadaan aikaan patenttivaatimuksessa 1 määritellyllä lait30 teistolla rakennuksen perustuksen ja/tai alapohjan kuivaamiseksi sekä vastaavalla

20176182 prh 28 -12- 2017 patenttivaatimuksen 19 mukaisella menetelmällä rakennuksen perustuksen ja/tai alapohjan kuivaamiseksi.

Tarkemmin sanottuna keksintö koskee laitteistoa rakennuksen perustuksen ja/tai alapohjan kuivaamiseksi. Laitteisto käsittää rakennuksen perustuksen ja/tai alapoh5 jän, joka rajoittaa rakennuksen alaosaan jäävää ilmatilaa, aurinkokeräimen auringon säteilyn vastaanottamiseksi sekä sitomiseksi aurinkokeräimen sisätilassa kiertävään kaasumaiseen väliaineeseen, erityisesti ilmaan. Keksinnössä

- aurinkokeräimen auringonsäteilyä läpäisevä etupinta on valmistettu polykarbonaatista tai vastaavasta materiaalista, joka päästää lävitseen myös kosteutta,

- aurinkokeräin on varustettu läppämekanismilla erityisesti kaasun paineen vaikutuksesta aukeavalla läpällä tai tiivisteellä kosteuden poistamiseksi aurinkokeräimen sisätilasta ulkoilmaan,

- aurinkokeräimen sisätila on kytketty putkiston välityksellä ilmayhteyteen perustukseen ja/tai alapohjaan rajoittuvan suljetun kaasutilan erityisesti ilmatilan kanssa.

Tällöin aurinkokeräimen sisätila, putkiston sisätila sekä perustukseen tai alapohjaan rajoittuva suljettu ilmatila muodostavat yhdessä kaasutilan, erityisesti ilmatilan, jonne kaasutilaan korvauskaasun, erityisesti korvausilman, virtaus on järjestetty 010 til-%:iin mainitussa kaasutilassa vihaavan kaasun kokonaisvirtaustilavuudesta vuorokaudessa.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä laitteisto käsittää aurinkokeräimen, jossa on polykarbonaatista tai vastaavasta materiaalista valmistettu, auringonsäteilyä läpäisevä etupinta, joka päästää lävitseen myös kosteutta, auringon säteilyn vastaanottamiseksi, sekä sitomiseksi aurinkokeräimen sisätilassa kiertävään ilmavirtaukseen ja putkistot aurinkokeräimen sisätilan kytkemiseksi ilmayhteyteen perustukseen tai alapohjaan rajoittuvan suljetun ilmatilan kanssa. Menetelmässä

- auringon säteilyenergiaa, erityisesti IR-säteilyenergiaa, sidotaan aurinkokeräimen sisätilassa kiertävään ilmavirtaukseen,

- aurinkokeräimen sisäpuolella lämmennyt ilmavirtaus johdetaan putkistoa pitkin rakennuksen perustukseen tai alapohjaan ainakin osittain rajoittuvaan suljettuun ilma- tilaan mainitun perustuksen tai alapohjan kosteuden laskemiseksi,

20176182 prh 28 -12- 2017

- perustuksesta tai alapohjasta perustukseen tai alapohjaan rajoittuvaan suljettuun ilmatilaan siirtyvä kosteus johdetaan putkiston välityksellä, aurinkokeräimen sisätilaan ja sen jälkeen edelleen polykarbonaatista tai vastaavasta materiaalista valmistetun, auringonsäteilyä läpäisevän etulevyn sekä mainitun etulevyn kannen yhtey5 dessä olevan läppämekanismin kautta aurinkokeräimen sisätilasta ulkoilmaan.

Rakennuksella tarkoitetaan tässä rakennusta kuten kiinteistöä, omakotitaloa tai ylipäätään tilaa, johon kohdistuu kosteusrasitus.

Käsillä oleva keksintö perustuu siihen, että aurinkokeräintä käytetään alapohjan ja perustuksen kuivaamiseen ja tuuletukseen aikaansaamalla suljettu ilmankierto ala10 pohjan ja perustuksen rakenteiden sekä aurinkokeräimen välille. Alapohjasta ja perustuksesta suljettuun ilmakierto saapuva kosteus poistetaan aurinkokeräimen kautta, jossa etulevyn materiaali on valittu siten, että se on osaltaan kosteutta läpäisevää. Kosteutta poistetaan aurinkokeräimen sisältä myös aurinkokeräimen rakenteellisilla ratkaisuilla, jotka perustuvat siihen, että läppämekanismi kuten läppä tai 15 tiiviste on järjestetty avautumaan tai muutoin päästämään lävitseen vesihöyryä aurinkokeräimen suunnasta ulkoilmaan aurinkokeräimen sisällä kiertävän ilmaseoksen sisältämän vesihöyryn osapaineen ja ulkoilman sisältämän vesihöyryn osapaineen välisen eron perusteella.

Läpällä tarkoitetaan tässä hakemuksessa läpän tavoin toimivaa mekaanista ratkai20 sua kuten läppää tai läppämäistä muodostelmaa.

Läppämekanismilla tarkoitetaan tiivistettä tai läppää, joka on sovitettu aukeamaan sen eri puolilla vallitsevan ilmanpaine-eron perusteella.

Eräässä keksinnön edullisessa suoritusmuodossa aurinkokeräimen sisätilan ilmaseoksen sisältämän vesihöyryn ja ulkoilman sisältämän kosteuden välinen vesi25 höyryn osapaine-ero avaa aurinkokeräimen etulevyn kannen ja runkokehikon väliin järjestettyjä tiivistyksiä tai aurinkokeräimen etulevyn kannen yhteydessä olevia läppämäisiä muodostelmia. Tällä tavoin pystytään tehokkaasti poistamaan kosteutta aurinkokeräimen sisätilasta. Jos ulkoilman sisältämän vesihöyryn osapaine on suurempi kuin aurinkokeräimen sisäpuolella vallitsevan vesihöyryn osapaine ei ulko30 puolinen kosteus pääse tulemaan aurinkokeräimen sisätilaan, koska mainitut tiivistykset ja läppämäiset muodostelmat painuvat kiinni mainitun vesihöyryn osapaineeron perusteella.

20176182 prh 28 -12- 2017

Eräässä toisessa keksinnön edullisessa suoritusmuodossa aurinkokeräimen putkiston alapäät avautuvat rossipohjan tuuletuskaan, jonne tuuletuskaan saapuvan korvausilman (ulkoilma) määrä on rajoitettu alle 10 %:iin kaasutilan, erityisesti ilmatilan kokonaisvirtaustilavuudesta vuorokaudessa. Rajoittamalla näin ulkoilman virtausta 5 rossipohjaan ja poistamalla rossipohjan kosteus aurinkokeräimen kautta, aikaansaadaan etenkin kesällä edullinen tapa rossipohjan kosteuden kontrolloimiseksi, koska ulkoilman kosteus ei pääse tiivistymään alapohjaan.

Vielä eräässä keksinnön edullisessa suoritusmuodossa aurinkokeräimen putkiston alapäät avautuvat koteloon, joka on kosketusyhteydessä alapohjan laattaan kuten 10 maavaraiseen betonilaattaan tai perustuksen varassa olevaan laattaan kuten betonilaattaan. Ilmavirtaus johdetaan aurinkokeräimeltä putkistoa pitkin perustuksen ja/tai alapohjan laattaan, rajoittuvaan suljettuun koteloon, johon laattaan mainittu kotelo on kosketusyhteydessä, kosteuden poistamiseksi ensin mainitusta laatasta. Sen jälkeen, kun kosteutta on poistettu laatasta, aurinkokeräimeltä johdettu kote15 loon johdettu ilmavirtaus lämmittää vielä mainittua perustuksen ja/tai alapohjan betonista tai vastaavasta materiaalista valmistettua laattaa.

Laatalla ymmärretään tässä joko maavaraista laattaa tai perustusten varassa olevaa laattaa. Laatta on edullisesti betonilaatta.

Tällaisella aurinkokeräimen käytöllä pystytään ensin kuivaamaan alapohjan ja/tai 20 perustuksen laatan tietty kohta ja sen jälkeen, kun kuivaus on tehty, lämmitetään vain perustuksen/alapohjan laattaa, ilman että lämmitetään muuta osaa kotelon ja/tai laatan yläpuolella olevasta ilmamassasta. Lämmittämällä erityisesti alapohjan maavarainen laatta saavutetaan lisäksi se etu, että laatta toimii osaltaan lämmönjakelijana ja estää lämmityskaudella lämmitykseen käytetyn energian johtumista maa25 perään laatan kautta.

Eräässä keksinnön edullisessa suoritusmuodossa aurinkokeräimeen ilmayhteyteen kytketyn putkiston alapäät avautuvat rakennuksen kellariin. Näin rakennuksen kellarin kosteustasoa pystytään kontrolloimaan tehokkaasti.

Eräässä toisessa keksinnön edullisessa suoritusmuodossa aurinkokeräimen runko30 kehikon kussakin kylkipäädyssä on vähintään yksi irrotettavissa oleva päätytulppa, edullisesti kaksi irrotettavissa olevaa päätytulppaa, vähintään kahden aurinkokeräimen moduulin sisätilan kytkemiseksi toisiinsa kaasuyhteyteen siten, että niiden sisätilojen yhteenlaskettu kaasutilavuus määrittelee aurinkokeräimen sisätilan (T) kaasutilavuuden.

20176182 prh 28 -12- 2017

Edullisesti ohjauselementin sijainti on lisäksi järjestetty muutettavaksi aurinkokeräimen moduuliin sisätilassa, ensimmäisestä asemasta toiseen asemaan siten, että ohjauselementin aikaansaama ilmankierto aurinkokeräimen moduulissa muuttuu vastaavasti.

Edullisesti aurinkokeräin muodostuu vähintään kahdesta moduulista, joiden rakenne on samankaltainen kuin koko aurinkokeräimenkin. Kukin moduuli käsittää pystysuuntaisen runkokehikon osan, johon liittyy vaakasuuntainen, polykarbonaatista valmistettu, auringonsäteilyä läpäisevä etulevyn osa sekä niin ikään vaakasuuntainen takalevyn osa. Moduulin runkokehikon osa, etulevy osa ja takalevyn osa 10 rajoittavat moduulin sisätilaa, jossa sisätilassa on lisäksi vaakasuuntainen levymäinen absorptiopinta auringon säteilyn keräämiseksi.

Kunkin moduulin runkokehikon osan, kahdessa vastapäätä toisiaan olevassa kylkipäädyssä on lisäksi vähintään yhdellä irrotettavissa olevalla päätytulpalla peittävissä oleva kytkentäaukko. Edullisesti kunkin moduulin kytkentään tarkoitetussa kyl15 kipäädyssä on kaksi kytkentäaukkoa, jotka ovat peitettävissä vastaavasti kahdella irrotettavissa olevalla päätytulpalla.

Aurinkokeräimeen sisällytettävien moduulien sisätilat voidaan kytkeä keskinäiseen ilmayhteyteen näiden moduulien runkokehikon osien kytkentäaukkojen kautta. Tämä tapahtuu asettamalla kaksi vierekkäin asennettavaa moduulia ensin keskinäi20 seen kontaktiin runkokehikon osiensa välityksellä siten, että niiden runkokehikkojen osien vastaavat kytkentäaukot tulevat kohdakkain. Tällöin moduulien sisätilojen yhteenlaskettu ilmatilavuus määrittelee samalla myös aurinkokeräimen sisätilan ilmatilavuuden.

Eräässä keksinnön edullisessa suoritusmuodossa aurinkokeräimen suorakulmai25 sen ja pystysuuntaisen runkokehikon sisäpuolelle jää joukko väliseinämäpareja. Väliseinämäparit muodostuvat, perätysten asetettujen aurinkokeräimen moduulien runkokehikon osien vastakkain kytketystä kylkipäädyistä, joissa on samankeskisiä kytkentäaukkopareja. Ilmavirtaus pääsee aurinkokeräimen sisätilassa kulkemaan yhdestä moduulista toiseen moduuliin näiden kytkentäaukkoparien kautta.

Tällaisella moduulirakenteisella aurinkokeräimellä saavutetaan se merkittävä etu, että ilmankiertoa aurinkokeräimen sisätilassa, aurinkokeräimen sisätilan suuruutta sekä aurinkokeräimen absorptiopintojen ja etulevyn pinta-alaa pystytään muuntelemaan helposti ja yksinkertaisesti. Erityisesti aurinkokeräimen sisätilan tilavuutta, ilmankiertoa ja perustukseen /alapohjaan yhteydessä olevan putkiston sisääntulo- ja

20176182 prh 28 -12- 2017 lähtöyhteiden paikkaa aurinkokeräimellä muuntelemalla, pystytään aurinkokeräin sopeuttamaan erilaisiin perustuksista ja alapohjista poistettaviin vesimääriin.

Seuraavassa keksintöä ja sillä saavutettavissa olevia etuja havainnollistetaan vielä yksityiskohtaisemmin viittaamalla oheisiin kuvioihin.

Kuviolla 1A esitetään keksinnön mukaista aurinkokeräintä räjäytyskuvana.

Kuviossa 1B näkyy aurinkokeräimen toinen pääty suoraan sivulta päin katsottuna leikkauskuviona.

Kuviossa 2A on aurinkokeräimen yhden moduulin sisätilassa olevat ilmanohjaimet (ohjauselementit) on esitetty kaavamaisesti yläviistosta nähtynä.

Kuviossa 2B näkyy useita aurinkokeräimen moduuleita ulkoapäin, yläviistosta katsottuna.

Kuvioissa 3A-3C on esitetty kaavamaisesti keksinnön mukaista laitteistoa kiinteistön eri perustus- ja alapohjarakenteiden yhteyteen asennettuna.

Kuvioissa 4A-4E on esitetty kaavamaisesti leikkauskuviolla modulaarisia aurinko15 keräimiä ja niiden sisätilassa kiertävää ilmavirtausta.

Seuraavassa käydään läpi ensi lyhyesti kuvioissa esitetyt rakenteet sekä toiminnot ja mitä keksinnön yksityiskohtaa kullakin kuviolla on tarkoitus havainnollistaa.

Kuviossa 1A näkyvästä aurinkokeräimen 2 räjäytyskuvasta sekä kuvion 1B leikkauskuvasta näkyvät aurinkokeräimen pääosat. Keksinnön mukaisessa laitteis20 tossa käytetty aurinkokeräin 2 käsittää pystysuuntaisen runkokehikon 20, johon liittyy vaakasuuntainen polykarbonaatista valmistettu, auringonsäteilyä läpäisevä etulevy 29. Runkokehikkoon liittyy myös vaakasuuntainen takalevy 24, joka näkyy kuviossa 1B. Aurinkokeräimen 2 runkokehikko 20, etulevy 29 ja takalevy 24 määrittelevät aurinkokeräimen 2 sisätilan T (vrt. kuvio 1B), jossa sijaitsee lisäksi vaakasuun25 täinen levymäinen auringon säteilyn absorptiopinta 25 etulevyn 29 ja takalevyn 24 välissä. Aurinkokeräimen 2 sisätilassa T on yleensä myös yksi tai useampia vaakasuuntaisia, kosteutta ja ilmaa läpäiseviä eristekerroksia, mm. takalevyn 24 ja absorptiolevyn 25 välissä, mutta niitä ei ole esitetty tässä yhteydessä kuvion 1A yksinkertaistamiseksi.

Erässä keksinnön edullisessa suoritusmuodossa myös aurinkokeräimen 2 takalevy 24 on valmistettu polykarbonaatista.

20176182 prh 28 -12- 2017

Kuviossa 1B havainnollistetaan rakenteita, joilla kosteus on tarkoitus poistaa aurinkokeräimen sisätilasta T ulkoilmaan ja samalla estää ulkoilman kosteutta pääsemästä aurinkokeräimen 2 sisäpuolelle. Lisäksi kuviosta näkyy aurinkokeräimen 2 pääosia.

Leikkauskuviossa 1B näkyy osa aurinkokeräimen 2 sisätilaa T kiertävästä runkokehikosta 20, jonka pystysuuntaisen kylkisivun 21 yhteydessä (päällä) ja osittain myös etulevyn 29 yhteydessä (päällä) on metallista valmistettu kansi 26, joka jatkuu edelleen hieman takalevyn 24 päälle. Sekä etulevy 29 että takalevy 24 ovat polykarbonaattilevyjä, jotka päästävät jonkin verran vesihöyryä lävitseen. Runkokehikko 20 10 on valmistettu puusta. Kansi 26 on muodostettu kahdesta kannen osasta 26a, 26b, jotka ovat kumpikin metallilevyjä, jotka on asennettu hieman päällekkäin runkokehikon 20 kylkisivun 21 kohdalla. Kylkisivulta 21 katsoen päällimmäisen kannen 26 osan 26a etulevyn 29 tason suuntainen ulkoreuna on taitettu hieman sisäänpäin, jolloin se tulee kontaktiin alemman kannen 26 osan 26b kanssa. Näin muodostuu 15 läppämäinen muodostelma kannen osien 26a, 26b päällekkäin asennetuista ulkoreunoista 26a1,26b1.

Kannen osien 26a, 26b ulkoreunat 26a1,26b1 erkanevat keskinäisestä kontaktista aurinkokeräimen 2 sisätilan T ilmaseoksessa olevan vesihöyryn osapaineen vaikutuksesta jäljempänä kuvattavalla tavalla.

Lisäksi kannen 26 ja etulevyn 29 sekä kannen 26 ja takalevyn 24 välissä on tiivistyksiä 27, jotka myös on järjestetty avautumaan aurinkokeräimen 2 sisätilan ilmaseoksen vesihöyryn osapaineen kasvaessa suhteessa ulkoilmassa vallitsevaan vesihöyryn osapaineeseen. Suorakulmainen etulevy 29 kiinnitetään runkokehikkoon kiinnitysosan 30 välityksellä, joka kiertää samaista etulevyä (vrt. kuvio 1 A).

Kuvioissa 2A ja 2B havainnollistetaan keksinnön mukaisen aurinkokeräimen moduulirakenteisuutta.

Kuviossa 2A havainnollistetaan kaavamaisesti aurinkokeräimen 2 yhden moduulin

2¹ sisältämiä (ilman)ohjauselementtejä 23; 23’ ja 23; 23”, jotka sijaitsevat aurinkokeräintä asennettaessa vastaavien kytkentäaukkojen 20b; 20b’ ja 20b; 20b” yhtey- dessä, kuten kuviossa 2A on esitetty. Kytkentäaukkojen 20b; 20b’ ja 20b; 20b” yhteydessä olevien (ilman)ohjauselementtien 23 sijaintia moduulin sisätilassa T voidaan muuttaa ensimmäisestä asemasta toiseen siten, että ohjauselementin 23 aikaansaama ilmankierto I; Id aurinkokeräimen 2 moduulin 2’ sisätilassa Tm muuttuu vastaavasti. Kuviossa 2A esitetyssä keksinnön suoritusmuodossa aurinkokeräimen

20176182 prh 28 -12- 2017 moduulin 2; 2¹ runkokehikon 20; 20¹ kahdessa vastapäätä toisiaan olevassa kylkipäädyssä 22; 22¹ ja 22; 22² on kaksi kytkentäaukkoa 20b; 20b’ ja 20b; 20b”. Mainitut kytkentäaukot 20b; 20b’ ja 20b; 20b” jotka peitetään asennettaessa irrotettavissa olevilla päätytulpilla kuten on esitetty kuviossa 2B. Kytkentäaukot 20b; 20b’ ja 20b; 20b” on tarkoitettu aina kahden peräkkäisen tai rinnakkaisen aurinkokeräimen 2 moduulin sisätilan kytkemiseksi toisiinsa kaasuyhteyteen kuvioissa 2B ja 4A4E tarkemmin esitetyllä tavalla. Tällöin näiden moduulien sisätilojen Tm yhteenlaskettu kaasutilavuus määrittelee aurinkokeräimen sisätilan T koko kaasutilavuuden.

Kuviossa 2B havainnollistetaan aurinkokeräimen 2 muodostamista kolmesta (ke10 räin) moduulista 2; 2¹, 2; 2², ja 2; 2³. Kunkin moduulin 2¹, 2², 2³ rakenne on samankaltainen kuin koko aurinkokeräimenkin. Tätä moduulien rakennetta on havainnollistettu lähemmin kuvion 4A-4E selostuksen yhteydessä. Aurinkokeräimen 2 kunkin moduulin 2; 2¹, 2; 2², tai 2; 2³ runkokehikon osaa on merkitty viitenumerolla 20; 20¹, 20; 20² tai 20; 20³. Jommassakummassa kunkin moduulin 2; 2¹, 2; 2², tai 2; 2³run15 kokehikon osan 20; 20¹, 20; 20² tai 20; 20³ vastakkaisista kylkipäätyparista 21, 21 tai 22, 22 on molemmissa kylkipäädyissä vähintään yksi irrotettavissa oleva päätytulppa 20a.

Kuviossa 2B esitetyssä keksinnön toteutusmuodossa on kunkin moduulin 2; 2¹, 2; 2², tai 2; 2³ etulevyn 29 ja takalevyn suunnalle poikkisuuntaisen runkokehikon 20 20 osan 20¹, 20² tai 20³ kahdessa vastapäätä toisiaan olevassa kylkipäädyssä 22; 22’ ja 22; 22” on kummassakin aina kaksi irrotettavissa olevaa päätytulppaa 20a; 20a’ ja 20a; 20a”. Poistamalla päätytulppa 20a saadaan aikaan kuviossa 2A näkyvä kytkentäaukko 20b (vrt. kuvio 1 A). Kytkentäaukkoa 20b käytetään kahden peräkkäisen moduulin (esim, kuviossa 2B moduulit 2¹ ja 2²) kytkemiseksi keskinäiseen ilman25 kiertoyhteyteen.

Kuviolla 4A-4E havainnollistetaan ilmankierron I; Id järjestämistä aurinkokeräimen 2 sisätilaan useista moduuleista 2¹, 2²... 2ⁿ muodostuvassa aurinkokeräimessä 2.

Kuvioissa 4A-4E on havainnollistettu modulaarisuuden mahdollistamia erilaisia aurinkokeräimiä 2 ja muunneltavilla ohjauselementeillä 23 näihin aurinkokeräimiin ai30 kaansaatavia muunneltavia ilmankiertoja I; Id. Kuvioissa 4A-4E esitetyissä aurinkokeräimissä2 on eri määrä moduuleita 2¹, 2²... 2ⁿ kytkettynä toisiinsa.

Kuvion 4A-4E aurinkokeräimissä 2 on aina kaksi peräkkäistä moduulia kytketty toisiinsa, kytkentätapaa on havainnollistettu lähemmin kuvioilla 2A-2B ja 1A. Kunkin moduulin 2¹, 2²... 2ⁿ sisäpuolella on 0-2 ilmanohjauselementtiä 23, joita voidaan 35 siirtää toiseen asentoon kyseisen moduulin sisäpuolella ja näin saada eri reittejä

20176182 prh 28 -12- 2017 aurinkokeräimen 2 sisätilan T ilmavirtaukselle I; Id mainitun ilmavirtauksen tuloyhteen 521 (yhteys tuloputkista 5; 52) ja lähtöyhteen 511 (yhteys menoputkiin 5; 51) välillä.

Kunkin moduulin 2¹, 2²... 2ⁿ rakenne on samankaltainen kuin koko aurinkoke5 räimenkin, jota on havainnollistettu kuviolla 1A ja 1B. Moduuli 2¹, 2²... 2ⁿ käsittää siten aina pystysuuntaisen runkokehikon 20 osan 20¹, 20²... 20ⁿ. Tähän runkokehikon 20 osaan 20¹, 20²... 20ⁿ liittyy vaakasuuntainen, polykarbonaatista valmistettu, auringonsäteilyä läpäisevä etulevyn 29 osa 29¹, 29²... 29ⁿ sekä niin ikään vaakasuuntainen takalevyn 24 osa.

Moduulin 2¹,2²... 2ⁿ runkokehikon 20 osa 20¹, 20²... 20ⁿ, etulevyn 29 osa 29¹, 29²... 29ⁿ ja takalevyn 24 osa rajoittavat aurinkokeräimen 2 kunkin moduulin 2¹, 2²... 2ⁿsisätilaa Tmi, Tm2... T_mn, jossa on lisäksi vaakasuuntainen levymäinen absorptiopinta (vrt. kuvio 1A) auringon säteilyn keräämiseksi.

Kuvioissa 4A-4E esitetyissä aurinkokeräimen suoritusmuodoissa on jokaisessa 15 moduulissa 2¹, 2²... 2ⁿ 0-2 ohjauspelleistä muodostuvaa ohjauselementtiä 23, joiden asentoa vaihtamalla ilmankierto kunkin moduulin 2¹,2²... 2ⁿ sisätilassa T muuttuu. Ohjauspeltejä on havainnollistettu tarkemmin kuviossa 2B.

Kuvioissa 3A-3C esitetään erilaisia keksinnön mukaisia laitteistoja 1, joissa aurinkokeräin 2 on asennettu rakennuksen vesikaton 11 yhteyteen tai ulkoseinän 12 20 päälle. Aurinkokeräin 2 on tällöin asennettu vastaavasti vesikaton 11 tai ulkoseinän päälle siten, että sen etulevy 29 on vastaavasti noin vesikaton 11 tai ulkoseinän suuntainen.

Kukin em. kuvioissa 3A-3C esitetty laitteisto 1 käsittää aurinkokeräimen 2, jolla on edellä kuvioilla 1A-1B, 2A-2B ja 4A-4E havainnollistettu rakenne. Aurinkoke25 räimessä 2 on siten polykarbonaatista tai vastaavasta materiaalista valmistettu, auringonsäteilyä läpäisevä etupinta 29, joka päästää lävitseen myös kosteutta, auringon säteilyn vastaanottamiseksi, sekä sitomiseksi aurinkokeräimen 2 sisätilassa T kiertävään ilmavirtaukseen I; Id (vrt. kuvio 2A). Laitteistoon 1 kuuluu edelleen putkisto 5 aurinkokeräimen 2 sisätilan T kytkemiseksi ilmankiertoyhteyteen perustuk30 seen 8 tai alapohjaan 7 rajoittuvan suljetun ilmatilan 3 kanssa.

Kunkin kuvioissa 3A-3C esitetyn laitteiston 1 aurinkokeräimen 2 sisätila T on kytketty putkiston 5 välityksellä ilmakiertoyhteyteen alapohjaan 7 tai perustukseen 8 rajoittuvaan suljettuun ilmatilaan 3. Putkiston 5 yhteyteen on järjestetty aina kaksi

20176182 prh 28 -12- 2017 säätöpeltiä 54. Ensimmäinen säätöpelti 54; 54” sijaitsee aurinkokeräimeltä 2 suljettuun ilmatilaan 3 lämmennyttä ilmaa tuovan putkiston 5 osan 51 yhteydessä, jossa putkiston osassa 5; 51 kulkee aurinkokeräimeltä lähtevä ilmavirtaus 1; 1a. Toinen säätöpelti 54; 54’ on sijoitettu suljetulta ilmatilalta 3 aurinkokeräimelle 2 (kosteaa) 5 ilmaa lämmönkeräimelle 2 palauttavan putkiston 5 osan 52 yhteyteen, jossa putkiston osassa 5; 52 kulkee aurinkokeräimelle tuleva ilmavirtaus I; Ib. Lisäksi kussakin putkistossa 5 on aina yksi puhallin 53 ilmavirtausten I; la I; Ib virtausnopeuksien ylläpitämiseksi ja muuttamiseksi putkistossa 5. Kuvioissa 3A-3C esitetyissä keksinnön suoritusmuodoissa putkistoissa 5 on aina kaksi säätöpeltiä 54; 54’, 54; 54” ja 10 yksi puhallin 53, joka sijaitsee aurinkokeräimeltä 2 suljettuun ilmatilaan 3 lämmennyttä ilmaa tuovalle ilmavirtaukselle I; la tarkoitetun putkiston 5 osan 51 yhteydessä.

Kuvioissa 3A-3C esitettyihin laitteistoihin kuuluu lisäksi aina ohjausyksikkö 6; 63 ilmavirtausten I; la, I; Id virtausnopeuden säätämiseksi putkistossa 5 säätöpeltien 54; 54’ ja 54; 54” ja puhaltimen 53 välityksellä. Ohjausyksikkö saa edullisesti tietoa 15 aurinkokeräimen 2 sisätilassa T kiertävän ilmavirtauksen I; Id lämpötilasta ja ilman virtausnopeudesta vastaavien lämpötila-anturien 61 ja virtausnopeusanturien 62 välityksellä (kuvio 3a).

Seuraavassa käydään läpi keksinnön tärkeitä piirteitä ja laitteiston toimintaa esimerkinomaisesti viittaamalla edellä esitettyyn kuvioiden 1-4 rakenteiden ja toimintojen 20 yleisluontoisempaan kuvaukseen.

Keksinnön eräs tärkeä piirre on kosteuden poistaminen aktiivisesti lämmönkeräimen 2 kautta ulkoilmaan.

Tämä kosteuden poistaminen on toteutettu siten, että aurinkokeräimen kannen 26 läppämäisten muodostelmien 26a1,26b1 ulkoreunat ovat kontaktissa toisiinsa, kun 25 ilmaseoksen vesihöyryn kosteus aurinkokeräimen 2 sisätilassa T on pienempi kuin ulkoilman sisältämän kosteuden osapaine (vrt. kuvio 1B). Kun aurinkokeräimen 2 sisätilassa T kiertävän ilmaseoksen Id vesihöyryn osapaine kasvaa suuremmaksi, kuin ulkoilman sisältämän vesihöyryn osapaine, avaa mainittujen ilmaseosten välinen vesihöyryn osapaine-ero aurinkokeräimen etulevyn 29 kannen 26 ja runkokehi30 kon 20 väliin järjestettyjä tiivistyksiä 27; 27’ ja 27; 27” tai aurinkokeräimen etu- ja takalevyn 29, 24 ja kannen 26 yhteydessä olevia läppämäisiä muodostelmia 26a1, 26b1.

20176182 prh 28 -12- 2017

Toinen keksinnön kannalta tärkeä ominaispiirre liittyy keksinnön mukaisen aurinkokeräimen 2 modulaarisuuteen. Tätä on havainnollistettu kuvioilla IA, 2A-2B sekä 4A-4E.

Kuviossa 1A esitetty aurinkokeräin 2 käsittää vain yhden moduulin ja sen runkoke5 hikon 20 vastapäätä toisiaan olevissa kylkipäädyissä 22; 22’ ja 22; 22” näkyy kummassakin kaksi kytkentäaukkoa 20b päätytulpille 20a. Lisäksi kuviosta 1A näkyy etulevyn 29 päälle tulevan, etulevyä kiertävän kiinnitysosan 30 rakenne: suorakulmaisen kiinnitysosan 30 kahdessa vastakkain sijaitsevassa elementissä 30; 30c ja 30; 30c” on myös kussakin kaksi kytkentäaukkoa 30a, 30a. Kytkentäaukot 30a, 30a 10 sijaitsevat vastaavalla paikalla kuin runkokehikon 20 kylkipäädyissä olevat kytkentäaukot 20b; 20b’ ja 20b; 20b”. Kun kiinnitysosa 30 asennetaan etulevyn 29 päälle, kytkentäaukot 30a tulevat kohdakkain runkokehikon 20 kytkentäaukkojen 20b kanssa. Niillä pystytään suurentamaan tarvittaessa kylkipäädyissä 22 olevien kytkentäaukkojen 20b läpimittaa ja siten myös ilmavirtauksen määrää moduulista toi15 seen.

Päätytulpat 20a irrottamalla pystytään kaksi aurinkokeräimen 2 moduulia 2¹ ja 2²sekä 2²’ sekä 2³’ (vrt. kuvio 2B) kytkemään toisiinsa kylkipäätyjen 22¹ ja 22² kytkentäaukkojen 20b; 20b’ ja 20b; 20b” välityksellä ilmankiertoyhteyteen. Näin kytkettyjen moduulien, esimerkiksi kuviossa 2B moduulien 2² ja 2³, ilmatilat kytkeytyvät vastaa20 vasti ilmankiertoyhteyteen keskenään siten, että näiden moduulien 2² ja 2³ sisätilojen yhteenlaskettu ilmatilavuus määrittelee näistä moduuleista 2² ja 2³ kootun aurinkokeräimen 2 sisätilan T kokonaiskaasutilavuuden.

Kuviossa 2A on esitetty, kuinka ohjauselementin 23 sijainti on järjestetty muutettavaksi aurinkokeräimen 2 moduuliin 2¹, 2²... 2ⁿ sisätilassa T ensimmäisestä ase25 masta toiseen siten, että ohjauselementin 23 aikaansaama ilmankierto aurinkokeräimen 2 moduulissa 2¹, 2²... 2ⁿ muuttuu vastaavasti. Tällaisella moduulirakenteisella aurinkokeräimellä saavutetaan se merkittävä etu, että ilmankiertoa aurinkokeräimen 2 sisätilassa T, aurinkokeräimen sisätilan T ilmanvirtaustilavuutta sekä aurinkokeräimen absorptiopintojen ja etulevyn 29 pinta-alaa pystytään muuntelemaan 30 helposti ja yksinkertaisesti.

Aurinkokeräimen 2 modulaarisuus sekä (keräin)moduulien 2¹, 2²... 2ⁿ muunneltava ilmankierto Id aurinkokeräimen sisätilassa T tukee useampaa tapaa tehdä liitokset putkistosta 5 aurinkokeräimeen 2.

20176182 prh 28 -12- 2017

Aurinkokeräimen 2 sisätilan tilavuutta T ja ilmankiertoa I; Id muuntelemalla pystytään aurinkokeräin myös sopeuttamaan erilaisiin perustuksista ja alapohjista poistettaviin vesimääriin.

Aurinkokeräimet 2 asennetaan usein olemassa oleviin kiinteistöihin ja omakotitaloi5 hin, jolloin kiinteistön/rakennuksen kohteen yksilölliset rakenteelliset ominaisuudet määrittelevät tyypillisesti sijainnin putkistolle 5. Aurinkokeräimen 2 monipuoliset liitäntämahdollisuudet tukevat tätä kahdella tapaa.

Kunkin kuviossa 4A-4E on esitetty aurinkokeräimen 2 suorakulmaisen ja pystysuuntaisen runkokehikon 20 sisäpuolelle jää aina joukko peräkkäin asetettujen au10 rinkokeräimen 2 moduulien 2¹, 2²... 2ⁿ runkokehikon 20 osista 20¹, 20²... 20ⁿ muodostuvia väliseinämiä, jotka muodostuvat väliseinämäpareista: kahden peräkkäisen moduulin vastakkain kytketyt kylkipäädyt 22; 22’, 22; 22’ muodostavat väliseinämäparin 22’, 22” (vrt. kuviot 2A ja 2B ja 4A-4E). Kussakin väliseinämäparissa on samankeskisiä kytkentäaukkopareja 20b; 20b’ ja 20b; 20b” (jatkossa myös 20b, 20b), 15 joista ilmavirtaus pääsee yhdestä moduulista toiseen moduuliin.

Kaikissa kuvioissa 4A-4E esitetyissä aurinkokeräimissä 2, moduulit 2¹, 2²... 2ⁿ on asennettu perätysten yhteen riviin (jonoon), jolloin aurinkokeräimen runkokehikon 20 sisäpuolelle jää 2^n_1 kappaletta väliseinämäpareja 22; 22’, 22; 22”. Kussakin väliseinämäparissa 22; 22, 22; 22” on aina kaksi samankeskistä kytkentäaukkoparia 20 20b, 20b, joista aurinkokeräimen sisätilassa kiertävä ilmavirtaus I; Id pääsee kulkemaan yhdestä moduulista toiseen moduuliin.

Kuvioissa 4A-4E kuvatut aurinkokeräimet 2 muodostuvat vähintään kolmesta (keräin) moduulista 2¹, 2²... 2ⁿ. Kunkin moduulin runkokehikon 20 osan 20¹, 20²... 20ⁿ, kahdessa vastapäätä toisiaan olevassa kylkipäädyssä 22; 22’, 22; 22” on aina kaksi 25 kytkentäaukkoa 20b; 20b’, 20b; 20b”, jotka ovat peitettävissä vastaavasti kahdella irrotettavissa olevalla päätytulpalla 20a; 20a’, 20a; 20a” (vrt. kuvio 2B).

Näin kaksi aurinkokeräimen 2 kaksi vierekkäistä moduulia 2¹, 2² saadaan keskinäiseen kontaktiin niiden runkokehikon 20 osien 20¹, 20² välityksellä asettamalla näiden moduulien 2¹,2² runkokehikkojen 20, 20 osien 20¹,20² vastaavat kytkentäaukot 30 20b, 20b kohdakkain. Tämän jälkeen moduulien 2¹, 2²... 2ⁿ sisätilat Tmi, Tm2... Tmn kytketään keskinäiseen ilmayhteyteen runkokehikon 20 osien 20¹,20²... 20ⁿ kytkentäaukkojen 20b kautta,

20176182 prh 28 -12- 2017

Tämän jälkeen vähintään kahden moduulin 2¹, 2²... 2ⁿ sisätilan Tmi, Tm2... Tmn yhteenlaskettu ilmatilavuus määrittelee samalla myös aurinkokeräimen sisätilan T ilmatilavuuden.

Aurinkokeräimen 2 ilmankierrolle I; Id sen sisätilassa T käytettävissä oleva tilavuus on tällöin suoraan verrannollinen aurinkokeräimen sisältämien moduulien 2¹, 2²... 2ⁿ sisätilojen Tmi, Tm2 ... Tmn yhteenlaskettujen tilavuuksiin.

Kytkentäaukon 20b paikka yksittäisessä moduulissa 2¹, 2²... 2ⁿ sisältää reilun liikkumavaran, jolloin katon läpiviennin toteuttaminen olemassa olevien kattotuolien, ruoteiden ja kattopinnoitteiden ominaisuuksien ehdoilla on mahdollista taaten sa10 maila tehokkaan ilmankierron moduuleissa 2¹, 2²... 2ⁿ.

Kuten on esitetty kuvioissa 4A-4E putkiston 5 lähtöyhde aurinkokeräimeltä 511 ja tuloyhde 521 aurinkokeräimelle voidaan sijoittaa moduuleihin usealla eri tavalla.

Myös kuvioissa 4A-4E esitettyjen aurinkokeräinten 2 sisätilan T ilmankiertojen I; Id peilikuvat vaaka ja pystytasossa ovat mahdollisia.

Erityisesti kuvioissa 3A-3C on esitetty keksinnön mukaisen laitteiston kokoonpanoa, toimintoja.

Kuvioissa 3A-3C esitetyissä sovelluksissa auringon säteilyenergiaa, erityisesti IRsäteilyenergiaa, sidotaan siten aurinkokeräimen 2 sisätilassa T kiertävään ilmavirtaukseen Id. Sen jälkeen aurinkokeräimen 2 sisäpuolella T lämmennyt ilmavirtaus 20 johdetaan putkistoa 5; 51 pitkin rakennuksen 10 perustukseen 8 ja/tai alapohjaan 7 ainakin osittain rajoittuvaan suljettuun ilmatilaan 3 mainitun suljetun ilmatilan 3 suhteellisen kosteuden alentamiseksi ja perustuksen 8 ja/tai alapohjan 7 kosteuden laskemiseksi. Perustuksesta 8 tai alapohjasta 7 perustukseen 8 tai alapohjaan 7 rajoittuvaan suljettuun ilmatilaan 3 siirtynyt kosteus johdetaan paluuilman Ib ja putkiston 25 5 osan 52 välityksellä, aurinkokeräimen 2 sisätilaan T. Sen jälkeen kosteus siirtyy edelleen polykarbonaatista tai vastaavasta materiaalista valmistetun auringonsäteilyä läpäisevän etulevyn 29 sekä mainitun etulevyn 29 kannen 26 yhteydessä olevan läppämekanismin tai venttiilin kautta aurinkokeräimen 2 sisätilasta T ulkoilmaan.

Kuviossa 3A on esitetty erään keksinnön mukaisen suoritusmuodon mukainen lait30 teisto 1, jossa aurinkokeräimen 2 putkiston 5 alapäät avautuvat rakennuksen 10 rossipohjan 7; 72 tuuletustilaan 3; 31. Tuuletustilaa3; 31 rajoittaa alhaaltapäin käsin maaperä M, ylhäältäpäin rossipohja 7; 72 (rakennuksen alapohja) ja sivuilta tuuletustilaa 3; 31 kiertävä rakennuksen sokkeli 8; 81. Tuuletustilaan 3; 31 saapuvan

20176182 prh 28 -12- 2017 ulkoilman määrä on rajoitettu alle 10 %:iin aurinkokeräimen sisätilan T, putkiston 5 sisätilan ja rossipohjan tuuletustilassa 3; 31 virtaavan ilman kokonaisvirtaustilavuudesta vuorokaudessa.

Kuviossa 3A aurinkokeräimen 2 sisätilassa T lämmennyt ilma la johdetaan siten 5 putkiston 5 välityksellä rossipohjan 7; 72 alle, suljettuun tuuletuskaan 3; 31. Tuuletustilassa 3; 31 olevan ilmamassan le lämpötila on alhaisempi kuin sinne aurinkokeräimeltä 2 saapuvan ilmavirtauksen la lämpötila. Tällöin sen tasapainokosteus on myös alempi ja suhteellinen kosteus yleensä huomattavasti korkeampi kuin tuuletuskaan saapuvan ilmavirtauksen la suhteellinen kosteus. Kun tuuletuskaan 3; 31 10 saapuu kuivaa lämmintä ilmaa la, tuuletustilassa olevan ilmamassan le lämpötila nousee ja sen suhteellinen kosteus laskee, koska ilmamassan le tasapainokosteus nousee. Tällöin tuuletustilaa 3; 31 reunustavasta alapohjasta 7; 72 ja osittain myös perustukseen kuuluvasta sokkelista 8; 81 pääsee kosteutta siirtymään tuuletustilan 3; 31 ilmamassaan le. Tuuletustilasta 3; 31 kostea ilmavirtaus Ib palautetaan put15 kiston 5 osan 52 välityksellä takaisin aurinkokeräimen 2 sisätilaan T, josta aurinkokeräimen 2 sisäpuolella kiertävän ilmavirtauksen Id sisältämä kosteus poistuu aiemmin kuvatulla tavalla ulkoilmaan.

Kuviossa 3B havainnollistetussa laitteistossa 1, aurinkokeräimeen 2 liittyvän putkiston 5 vapaa(t) alapää(t) 5a avautuvat aluksi rakennuksen 10 alaosassa 13 olevaan 20 ensimmäiseen suljettuun tilaan 3, jonka määrittelee suljettu kotelon 9, joka on kosketuksissa alapohjan 7 betonilaattaan 71. Betonilaatan 71 ja suljetun tilan 3 (kotelon 9) sisältämän ilman suhteellinen kosteus on tässä vaiheessa korkea johtuen tämän suljetun tilan 3 ilmamassan alhaisesta lämpötilasta ja betonilaatan kosteudesta. Aurinkokeräimeltä 2 saapuvan lämmenneen ilmavirtauksen la lämpötila on 25 korkeampi ja suhteellinen kosteus alempi kuin kotelossa olevan ilmamassan le suhteellinen kosteus. Tällöin kotelon 9 sisäpuolella oleva ilmamassa le yhtyy aurinkokeräimeltä 2 tulevaan lämmenneeseen ilmavirtaukseen la ja sen lämpötila ja suhteellinen kosteus laskevat. Kosteutta pääsee siirtymään betonilaatasta 7; 71 kotelon 9 sisätilassa olevaan ilmamassaan le. Kotelon sisäpuolelta kostea ilmavirtaus Ib pa30 lautetaan putkiston 5 osan 52 välityksellä takaisin aurinkokeräimen 2 sisätilaan T, josta mainitussa sisätilassa T kiertävän ilmavirtauksen Id sisältämä kosteus poistuu aiemmin kuvatulla tavalla ulkoilmaan.

Kun betonilaatan 7; 71 kosteustaso on laskenut tarpeeksi alas, alkaa betonilaatta 7;

lämmetä varastoiden samalla lämpöä. Näin keksinnön mukaisella laitteistolla 1 35 pystytään ensin poistamaan kosteus alapohjasta 7 ja sen jälkeen lämmittämään

20176182 prh 28 -12- 2017 vielä maavaraista betonilaattaa 7; 71. Betonilaatan 7; 71 lämpöä voidaan käyttää esimerkiksi vähentämään lämpöhukkaa sen kautta maaperään M (lämpösulku).

Näin keksinnön mukaisella laitteistolla 1 pystytään ensin poistamaan maavaraisesta laatasta 7; 71 kosteus ja sen jälkeen lämmittämään tätä maavaraista betonilaattaa 5 7; 71 ilman että tilan 3 ilmamassa kuumenisi liikaa.

Kuviossa 3C on puolestaan havainnollistettu keksinnön mukaista laitteistoa 1, jossa aurinkokeräimen 2 putkiston 5 alapäät avautuvat rakennuksen kellariin 8; 82, joka rajoittaa suljettua kellarin ilmatilaa 3. Kuviossa 3C esitetyssä keksinnön suoritusmuodoissa aurinkokeräimen 2 sisätilassa T kiertävä, lämmennyt ilmamassa la ime10 tään ensin tuloputkiston 5; 51 yhteydessä olevan puhaltimen 53 välityksellä kellarin

8; 82 sisälle. Tällöin kellarissa 8; 82 olevan ilmamassan le suhteellinen kosteus laskee, koska sen lämpötila nousee. Kellarin 8; 82 seinämistä pääsee siirtymään kosteutta kellarissa olevaan ilmamassaan le. Kosteaa ilmaa poistetaan kellarista 8; 82 takaisin putkiston 5 paluuhaaran eli osan 52 välityksellä aurinkokeräimelle 2, josta 15 aurinkokeräimen sisätilassa T kiertävän ilmavirtauksen Id kosteus poistetaan ulkoilmaan aiemmin kuvatulla tavalla.

Seuraavassa keksinnön eräitä yksityiskohtia ja aurinkokeräimen 2 toimintaa kuvataan vielä yksityiskohtaisemmin viittaamalla kuvioihin ja edellä esitettyyn kuvioiden edellä esitettyyn yleisluonteisempaan selostukseen. Keksinnön mukaisen laitteiston 20 1 käytöstä annetaan seuraavassa kuvion 3C mukaisesti kellarin 8; 82 kuivaus, joka on suoritettavissa esimerkinomaisesti seuraavasti (vrt. myös kuviot 1B, 2A sekä4A4E):

Kellarin 8; 82 koko on esimerkiksi 3m x 3m x 2m (18 m³). Kellarin 8; 82 lämpötila on ^SC, suhteellinen kosteus RH 100 %. Kellarin 8; 82 lämpötila on alussa 7 ^SC ja sen 25 sisäpuolella olevan ilmamassan le suhteellinen kosteus RH % on 100 %. Tällöin vesihöyryn osapaine on kellarin 8; 82 rakenteissa sekä sen sisäpuolella olevassa ilmamassassa aluksi 1230 Pa. Näissä olosuhteissa kellarin sisäpuolella oleva ilmamassa le sisältää vettä 8 g yhdessä kuutiossa ilmaa.

Ulkoilman lämpötila on esimerkiksi 5 ^SC ja suhteellinen kosteus RH 70 %. Kun lait30 teiston 1 puhallin 53 käynnistetään, se imee ilmaa kellarista 8; 82 putkiston 5 osan välityksellä ilmaa aurinkokeräimen sisätilaan T ja puhaltaa sieltä takaisin kellariin lämmennyttä ilmaa la 70 I sekunnissa. Aurinkokeräimeltä 2 lähtevän ilmavirtauksen la lämpötila on tyypillisesti 60 ^QC. Tällä aurinkokeräimeltä 2 tulevan ilmavirtauksen

20176182 prh 28 -12- 2017 la nopeudella kellarin 8; 82 koko ilmatilavuutta vastaava määrä ilmaa käy aurinkokeräimen 2 sisätilassa T keskimäärin 4 minuutin 17 sekunnin välein. Tämän seurauksena kellarissa 8; 82 olevan ilmamassan le lämpötila nousee 25 ^sC:een ja sen suhteellinen kosteus RH % laskee 32 %:iin.

Koska kellarissa 8; 82 olevan ilmamassan le lämpötila on noussut 25 ^sC:een, sen tasapainokosteus on noussut niin, että se pystyy sitomaan 23 g/m³ kosteutta, koska kylläisen vesihöyryn osapaine on tässä lämpötilassa (25 ^SC) 3160 Pa (RH 100 %). Näin kellarissa oleva ilmamassa pystyy sitomaan itseensä 15 g enemmän kosteutta per m³ ilmaa. Kellarin 8; 82 rakenteiden pinnalta pääsee kosteutta nyt siirtymään 10 ilmaan kellarin sisätilassa 3 olevaan ilmamassaan le, koska rakenteiden pintalämpötila on myös 25 ^SC ja suhteellinen kosteus RH % on rakenteiden pinnalla 100 % kun kellarissa olevan ilmamassan lämpötila on 25 ^SC suhteellisen kosteuden ollessa 32 %, mikä vastaa vesihöyryn osapainetta 1100 Pa (8 g/m³).

Kosteutta sitonut ilma Ib johdetaan putkiston 5 osan 52 välityksellä aurinkokeräimen

2 sisätilaan T. Putkiston 5 osan 52 vapaa pää ulottuu kellarin 8; 82 sisätilaan 3 ja toinen pää aukeaa aurinkokeräimen 2 sisätilaan T. Aurinkokeräimen 2 sisätilaan T saapuva ilmavirtaus Ib lämpiää 60 ^sC:een. Tällöin aurinkokeräimen 2 sisätilassa kiertävän ilman I; Id kylläisen vesihöyryn osapaine on 3540 Pa.

Ulkoilman lämpötila oli esimerkiksi 5 ^SC ja suhteellinen kosteus RH 70 %, jolloin 20 vesihöyryn osapaine on näissä olosuhteissa 613 Pa. Ulkoilman ja aurinkokeräimen sisäpuolella T kiertävän ilmavirtauksen Id vesihöyryn osapaineiden erotus on nyt 3540-613 Pa = 2927 Pa.

Mikäli sisätilaan T rajoittuvan rakenteen pinta-ala aurinkokeräimessä 2 on esimerkiksi 0,04 m², aiheuttaa mainittu vesihöyryn osapaineiden erotus aurinkokeräimen 25 2 rakenteisiin ulospäin työntävän voiman F = 2927 Pa x 0,04 m² = 113 N. Mainittu voima avaa kannen 26 ja yhteydessä olevia läppämäisiä muodostelmia 26a1,26b1 sekä runkokehikon 20 ja etulevyn 29 ja/tai runkokehikon ja takalevyn 24 välisiä tiivistyksiä 27: 27’ ja 27; 27”.

Mikäli ulkoilman vesihöyryn osapaine on suurempi kuin aurinkokeräimen 2 sisäti30 lassa olevan ilmamassan vesihöyryn osapaine, aiheuttaa mainittu paine-ero läppämäisten muodostelmien 26a1,26b1 sekä runkokehikon 20 ja etulevyn 29 ja runkokehikon ja takalevyn 24 välisten tiivistyksien 27: 27’ ja 27; 27” sulkeutumisen.

Viitenumeroluettelo

Laitteisto

Rakennus vesikatto ulkoseinä alaosa

Aurinko ke räin moduuli

2¹, 2²... 2ⁿ runkokehikko

20176182 prh 28 -12- 2017

kehikon osat	21,22
väliseinämäpari (moduulit)	22,22
runkokehikon osat (moduulit)	20¹, 20²... 20ⁿ
runkokehikon tulppa	20a
kytkentäaukko	20b
kytkentäaukkopari (moduulit)	20b, 20b
ohjauselementti	23; 23a,23b,23c, 23d
takalevy	24
levymäinen absorptiopinta	25
kansi	26

kansilevy 26a, 26b ulkoreuna 26a1,26b1 tiivistys 27 tiiviste 27’, 27” etulevyn tuki 28 etulevy

20176182 prh 28 -12- 2017 kiinnitysosa30 kiinnitysosan elementti 30b, 30c kytkentäaukko30a

Ilmatila rakennuksen alaosassa (suljettu)3

Rossipohjan tuuletustila31

Putkisto5 menoputki/putket51 lähtöyhde aurinkokeräinmellä511 tuloputki/putket52 tuloyhde aurinkokeräimellä521 puhallin53 säätöpelti54

Ohjauslaite6 lämpötila-anturi61 virtausnopeus anturi62 ohjausyksikkö63

Alapohja7 betonilaatta71 rossipohja72

Perustus8 sokkeli81 kellari82

Kotelo9

IlmavirtausI aurinkokeräimeltä lähtevä ilmavirtausla aurinkokeräimelle tuleva ilmavirtausIb alaosan ilmatilassa kiertävä ilmavirtausle aurinkokeräimen sisätilassa kiertävä ilmavirtausId

MaaperäM

Aurinkokeräimen sisätilaT moduulin sisätilaTm

20176182 prh 28 -12- 2017

Claims

Patenttivaatimukset

1. Laitteisto (1) rakennuksen (10) perustuksen (8) ja/tai alapohjan (7) kuivaamiseksi, joka laitteisto käsittää rakennuksen perustuksen ja/tai alapohjan, joka rajoittaa rakennuksen (10) alaosaan (13) jäävää kaasutilaa, erityisesti ilmatilaa (3), 5 aurinkokeräimen (
2) auringon säteilyn vastaanottamiseksi sekä sitomiseksi aurinkokeräimen (2) sisätilassa (T) kiertävään kaasumaiseen väliaineeseen, erityisesti ilmaan (I; Id), tunnettu siitä, että

- aurinkokeräimen (2) auringonsäteilyä läpäisevä etupinta (2) on valmistettu polykarbonaatista tai vastaavasta materiaalista, joka päästää lävitseen myös kosteutta,

10 - aurinkokeräin (2) on varustettu läppämekanismilla erityisesti kaasun paineen vaikutuksesta aukeavalla läpällä tai tiivisteellä (26a, 26b) kosteuden poistamiseksi aurinkokeräimen (2) sisätilasta (T) ulkoilmaan,

- aurinkokeräimen (2) sisätila (T) on kytketty putkiston (5) välityksellä ilmayhteyteen perustukseen (8) ja/tai alapohjaan (7) rajoittuvan suljetun kaasutilan erityisesti il-

15 matilan (3) kanssa, jolloin aurinkokeräimen (2) sisätila (T), putkiston (5) sisätila sekä perustukseen (8) tai alapohjaan rajoittuva suljettu kaasutila erityisesti suljettu ilmatila (3) muodostavat yhdessä kaasutilan, erityisesti ilmatilan, jonne korvauskaasun, erityisesti korvausilman virtaus on järjestetty 0-10 til-%:iin mainitussa kaasutilassa virtaavan kaasun erityisesti ilman kokonaisvirtaustilavuudesta vuorokaudessa.

20 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto (1), tunnettu siitä, että putkiston (5) yhteyteen on järjestetty yksi tai useampia säätöpeltejä (54) sekä yksi tai useampia puhaltimia (53) kaasuvirtauksen, erityisesti ilmavirtauksen (I; la, Ib) virtausnopeuden muuttamiseksi mainitussa putkistossa (5).
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laitteisto (1), tunnettu ohjausyksiköstä (6;

25 63) kaasuvirtauksen, erityisesti ilmavirtauksen virtausnopeuden muuttamiseksi putkistossa (5) vähintään yhden säätöpellin (54) ja/tai vähintään yhden puhaltimen (53) välityksellä.
4. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laitteisto (1), tunnettu siitä, että aurinkokeräin (2) käsittää pystysuuntaisen runkokehikon (20), johon liittyy

30 vaakasuuntainen, polykarbonaatista valmistettu, auringonsäteilyä läpäisevä etulevy (29) sekä niin ikään vaakasuuntainen takalevy (24), jolloin mainittu runkokehikko (20), etulevy (29) ja takalevy (24) rajoittavat aurinkokeräimen (2) sisätilaa (T), jossa

20176182 prh 28 -12- 2017 sisätilassa on lisäksi vaakasuuntainen levymäinen absorptiopinta (25) auringon säteilynkeräämiseksi.
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laitteisto (1), tunnettu siitä, että myös aurinkokeräimen (2) takalevy (24) on valmistettu polykarbonaatista ja aurinkokeräimen

5 (2) sisätilassa (T) on lisäksi yksi tai useampia vaakasuuntaisia, kosteutta ja ilmaa läpäiseviä eristekerroksia.
6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laitteisto (1), tunnettu siitä, että aurinkokeräimen (2) sisätilaan (T) on lisäksi järjestetty yksi tai useampia antureita (62, 61) kaasun erityisesti ilman virtausnopeuden tai lämpötilan mittaamiseksi.

10
7. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laitteisto (1), tunnettu siitä, että ainakin aurinkokeräimen (2) runkokehikon (20) ja etulevyn (29) yhteydessä on kansi (26), jossa on läppämäisiä muodostelmia (26a, 26b) ja/tai kannen ja etulevyn runkokehikon välisiä tiivistyksiä (27), jotka läppämäiset muodostelmat (26a, 26b) ja/tai kannen ja runkokehikon väliset tiivistykset (27) ovat aurinkokeräimen sisätilassa (T) kiertä15 vän ilmaseoksen (I; Id) vesihöyryn osapaineen vaikutuksesta avautuvia.
8. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laitteisto (1), jossa aurinkokeräin (2) muodostuu vähintään kahdesta moduulista (2¹, 2²... 2ⁿ), tunnettu siitä, kukin moduuli käsittää pystysuuntaisen runkokehikon (20) osan (20¹, 20²... 20ⁿ), johon liittyy vaakasuuntainen, polykarbonaatista valmistettu, auringonsäteilyä läpäisevä etulevyn (29) 20 osa (29¹, 29²... 29ⁿ) sekä niin ikään vaakasuuntainen takalevyn (24) osa, jolloin kunkin moduulin (2¹, 2²... 2ⁿ) runkokehikon (20) osa ( 20¹, 20²... 20ⁿ), etulevy (29) osa (29¹, 29²... 29ⁿ) ja takalevyn (24) osa rajoittavat aurinkokeräimen (2) moduulin (2¹, 2²... 2ⁿ) sisätilaa (Tmi, Tm2... Tmn), jossa sisätilassa on lisäksi vaakasuuntainen levymäinen absorptiopinta (25) auringon säteilyn keräämiseksi.

25
9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laitteisto (1), jossa aurinkokeräin (2) muodostuu vähintään kahdesta moduulista (2¹, 2²... 2ⁿ), tunnettu siitä, että aurinkokeräimen (2) ilmankierrolle (I; Id) käytettävissä oleva tilavuus on suoraan verrannollinen aurinkokeräimen sisältämien moduulien (2¹, 2²... 2ⁿ) sisätilojen (Tmi, Tm2... Tmn) tilavuuksien määrittelemään yhteenlaskettuun aurinkokeräimen sisätilan (T) kokonais30 tilavuuteen (T) ja lisäksi mainittuun aurinkokeräimen (2) sisätilaan (T) on järjestetty vähintään yksi ohjauselementti (23) ilmankierron (I; Id) ohjaamiseksi mainitussa aurinkokeräimen (2) sisätilassa (T).

20176182 prh 28 -12- 2017
10. Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen laitteisto (1), tunnettu siitä, että aurinkokeräin (2) muodostuu vähintään kahdesta, moduulista (2¹, 2²... 2ⁿ), jossa kunkin moduulin runkokehikon (20) osan ( 20¹, 20²... 20ⁿ), kahdessa vastapäätä toisiaan olevassa kylkipäädyssä (22; 22’, 22; 22”) on vähintään yhdellä irrotettavissa ole-

5 valla päätytulpalla (20a) peittävissä oleva kytkentäaukko (20b), edullisesti kaksi kytkentäaukkoa (20b; 20b’, 20b”), jotka ovat peitettävissä vastaavasti kahdella irrotettavissa olevalla päätytulpalla (20a; 20a’, 20a”), mainittujen vähintään kahden aurinkokeräimen (2) moduulin (2¹, 2²... 2ⁿ) sisätilojen (Tmi, Tm2... Tmn) kytkemiseksi keskinäiseen ilmayhteyteen runkokehikon (20) osien (20¹, 20²... 20ⁿ) kytkentäaukkojen 10 (20b) kautta, asettamalla aina kaksi vierekkäistä moduulia (2¹,2²... 2ⁿ) keskinäiseen kontaktiin runkokehikon (20) osiensa (20¹, 20²) välityksellä siten, että näiden runkokehikon (20) osien (20¹, 20²) vastaavat kytkentäaukot (20b, 20b) tulevat kohdakkain, jolloin mainittujen vähintään kahden moduulin (2¹, 2²... 2ⁿ) sisätilan (Tmi, Tm2 ... Tmn) yhteenlaskettu ilmatilavuus määrittelee samalla myös aurinkokeräimen sisä15 tilan (T) ilmatilavuuden.
11. Jonkin patenttivaatimuksen 8-10 mukainen laitteisto (1), tunnettu siitä, että aurinkokeräimen (2) suorakulmaisen ja pystysuuntaisen runkokehikon (20) sisäpuolelle jää joukko peräkkäin asetettujen aurinkokeräimen (2) moduulien (2¹, 2²... 2ⁿ) runkokehikon (20) osien (20¹, 20²... 20ⁿ) vastakkain kytketyistä kylki päädyistä (22’,

20 22’) muodostuvia väliseinämäpareja (22’, 22’), joissa on samankeskisiä kytkentäaukkopareja (20b, 20b), joista ilmavirtaus pääsee yhdestä moduulista toiseen moduuliin.
12. Jonkin patenttivaatimuksen 8-11 mukainen laitteisto (1), tunnettu siitä, että ohjauselementin (23) asento on järjestetty muutettavaksi aurinkokeräimen (2) mo-

25 duulin (2¹, 2²... 2ⁿ) sisätilassa ensimmäisestä asennosta toiseen asentoon siten, että kyseisen ohjauselementin (23) aikaansaama ilmankierto aurinkokeräimen (2) moduulissa (2’, 2”, 2’”) muuttuu vastaavasti ensimmäisestä ilmankierrosta toiseen ilmankiertoon.
13. Jonkin patenttivaatimuksen 8-11 mukainen laitteisto (1), tunnettu siitä, että 30 kaikki aurinkokeräimen (20) moduulit (2¹, 2²... 2ⁿ) on asennettu perätysten yhteen riviin, jolloin runkokehikon (20) sisäpuolelle jää 2^n_1 väliseinämäparia (22’, 22’), joissa kussakin väliseinämäparissa on kaksi samankeskistä kytkentäaukkoparia (20b, 20b), joista ilmavirtaus (I; Id) pääsee yhdestä moduulista toiseen moduuliin.
14. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 1-13 mukainen laitteisto (1), tun35 nettu siitä, että aurinkokeräimen (2) runkokehikko (20) on valmistettu puusta.

20176182 prh 28 -12- 2017
15. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 5-14 mukainen laitteisto (1), tunnettu siitä, että aurinkokeräin (2) on asennettu vesikaton (11) tai ulkoseinän (12) päälle siten, että sen etulevy (29) on vastaavasti noin vesikaton (11) tai ulkoseinän (12) suuntainen.

5
16. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 1-15 mukainen laitteisto (1), tunnettu siitä, että aurinkokeräimen (2) putkiston (5) alapäät avautuvat rossipohjan (7;

72) tuuletuskaan, jonne tuuletuskaan saapuvan korvausilman (ulkoilma) määrä on rajoitettu alle 10 %:iin ilmatilassa (3) virtaavan ilman kokonaisvirtaustilavuudesta vuorokaudessa.

10
17. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 1-16 mukainen laitteisto (1), tunnettu siitä, että aurinkokeräimen (2) putkiston (5) alapäät avautuvat koteloon (9), joka on kosketusyhteydessä alapohjan (7) laattaan kuten maavaraiseen betonilaattaan (72).
18. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 1-14 mukainen laitteisto (1), tun15 nettu siitä, että aurinkokeräimen (2) putkiston (5) alapäät avautuvat rakennuksen kellariin (8; 82).
19. Menetelmä rakennuksen perustuksen (8) ja/tai alapohjan (7) kuivaamiseksi, laitteistolla (81), joka käsittää aurinkokeräimen (2), jossa on polykarbonaatista tai vastaavasta materiaalista valmistettu, auringonsäteilyä läpäisevä etupinta (29), joka
20 päästää lävitseen myös kosteutta, auringon säteilyn vastaanottamiseksi, sekä sitomiseksi aurinkokeräimen (2) sisätilassa (T) kiertävään ilmavirtaukseen (Id) ja putkistot (5) aurinkokeräimen (2) sisätilan (T) kytkemiseksi ilmayhteyteen perustukseen (8) tai alapohjaan (7) rajoittuvan suljetun ilmatilan (3) kanssa, tunnettu siitä, että menetelmässä

25 - auringon säteilyenergiaa, erityisesti IR-säteilyenergiaa, sidotaan aurinkokeräimen (2) sisätilassa (T) kiertävään ilmavirtaukseen (Id),

- aurinkokeräimen (2) sisäpuolella (T) lämmennyt ilmavirtaus johdetaan putkistoa (5) pitkin rakennuksen (10) perustukseen (8) tai alapohjaan (7) ainakin osittain rajoittuvaan suljettuun ilmatilaan (3) mainitun perustuksen (8) tai alapohjan (7) kos30 teuden laskemiseksi,

- perustuksesta (8) tai alapohjasta (7) perustukseen (8) tai alapohjaan (7) rajoittuvaan suljettuun ilmatilaan (3) siirtyvä kosteus johdetaan putkiston (5) välityksellä,

20176182 prh 28 -12- 2017 aurinkokeräimen (2) sisätilaan (T) ja sen jälkeen edelleen polykarbonaatista tai vastaavasta materiaalista valmistetun auringonsäteilyä läpäisevän etulevyn (29) sekä mainitun etulevyn (29) kannen (26) yhteydessä olevan läppämekanismin kautta aurinkokeräimen (2) sisätilasta (T) ulkoilmaan.

5 20. Patenttivaatimuksen 19 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmään kuuluu ilmavirtauksen (I; la) johtaminen aurinkokeräimeltä (2) putkistoa (5) pitkin kotelon (9) määrittelemään suljettuun ilmatilaan (3), joka kotelo (9) on kosketusyhteydessä alapohjan (7) betonista tai vastaavasta materiaalista valmistettuun maavaraiseen laattaan kosteuden poistamiseksi ensiksi perustuksesta (8) ja/tai ala10 pohjasta (7) ja sen jälkeen, kun kosteutta on poistettu perustuksesta (8) tai alapohjasta (7) ilmavirtauksella lämmitetään mainittua alapohjan (7) maavaraista laattaa.
21. Patenttivaatimuksen 19 tai 20 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmään kuuluu aurinkokeräimen (2) sisätilassa kiertävän, lämmenneen ilmamassan imu puhaltimien (53) tai vastaavien välityksellä perustukseen (8) tai alapohjaan

15 (7) rajoittuvaan suljettuun ilmatilaan (3) ja sen jälkeen ilman puhallus perustukseen (8) tai alapohjaan (7) rajoittuvasta suljetusta ilmatilasta (3) takaisin aurinkokeräimen (2) sisätilaan (T), josta kosteus poistuu ulkoilman ja sisätilan välisen vesihöyryn osapaine-eron johdosta ulkoilmaan.
22. Patenttivaatimuksen 21 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ulkoilman

20 ja aurinkokeräimen (2) sisätilan (T) ilmaseoksen välinen vesihöyryn osapaine-ero avaa aurinkokeräimen etulevyn (29) kannen (26) ja runkokehikon (20) väliin järjestettyjä tiivistyksiä tai aurinkokeräimen etulevyn (29) kannen (26) yhteydessä olevia läppämäisiä muodostelmia.
23. Patenttivaatimuksessa 1 määritellyn laitteiston (1) käyttö johtamalla aurinko25 keräimen (2) sisäpuolella (T) lämmennyt ilmavirtaus (I; la) putkistoa (5) pitkin rakennuksen (10) perustukseen (8) tai alapohjaan (7) ainakin osittain rajoittuvaan suljettuun ilmatilaan (3) mainitun perustuksen (8) tai alapohjan (7) lämmittämiseksi.
24. Patenttivaatimuksen 23 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että perustukseen (8) tai alapohjaan (7) johdettu lämpö johtuu rakennuksen muihin osiin ja/tai vähentää

30 lämmitysenergian tarvetta.