FI57017B - Foerfarande och anordning foer optimering av vaermeekonomin i byggnader medelst vaermepump - Google Patents

Foerfarande och anordning foer optimering av vaermeekonomin i byggnader medelst vaermepump Download PDF

Info

Publication number
FI57017B
FI57017B FI781503A FI781503A FI57017B FI 57017 B FI57017 B FI 57017B FI 781503 A FI781503 A FI 781503A FI 781503 A FI781503 A FI 781503A FI 57017 B FI57017 B FI 57017B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
air
compressor
water
evaporator
condensing
Prior art date
Application number
FI781503A
Other languages
English (en)
Other versions
FI781503A (fi
FI57017C (fi
Inventor
Heikki Teittinen
Original Assignee
Asko Upo 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 Asko Upo Oy filed Critical Asko Upo Oy
Priority to FI781503A priority Critical patent/FI57017C/fi
Priority to US06/035,792 priority patent/US4236898A/en
Priority to GB7915473A priority patent/GB2024392B/en
Priority to CA327,060A priority patent/CA1090597A/en
Priority to DE19792918616 priority patent/DE2918616A1/de
Priority to DK194379A priority patent/DK194379A/da
Priority to SE7904165A priority patent/SE7904165L/xx
Publication of FI781503A publication Critical patent/FI781503A/fi
Publication of FI57017B publication Critical patent/FI57017B/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI57017C publication Critical patent/FI57017C/fi

Links

Classifications

    • 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
    • F24F12/002—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air using an intermediate heat-transfer fluid
    • F24F12/003—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air using an intermediate heat-transfer fluid 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
    • 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
    • F24D11/0235—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps water heating system with recuperation of waste energy
    • F24D11/0242—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps water heating system with recuperation of waste energy contained in exhausted air
    • 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
    • F25B30/00—Heat pumps
    • F25B30/02—Heat pumps of the compression type
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/1919—Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the type of controller
    • 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]
    • Y02B30/52—Heat recovery pumps, i.e. heat pump based systems or units able to transfer the thermal energy from one area of the premises or part of the facilities to a different one, improving the overall efficiency
    • 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

Description

ri KUULUTUSJULKAISU r7nl7 «Γα LBJ ') UTLÄGG N I NOSSKRI FT 5 70 I 7 C (45) Patentti myönnetty 12 05 1930 Patent a·?.:1 de 1 at v * (51) Ky.lk.Vlnt.CI.* F 24 D 11/02 P 24 P 3/00 SUOM I—FI N LAN D (M> Pit«nttlhik«mut — Pttcntanseknlng 7 8l 5 0 3 (22) HakamltpUvl — Aniöknlng*d»g 12,0 5.78 ^ ^ (23) AlkupUvi—Giltighatsdag 12.05.78 (41) Tullut JulklMkfl — Bllvlt offantllg 13.11.79
Patentti- )a rekisterihallit!» Nth«vik,ip«>on ,. kuuL|ulk>Uun pvm._
Patent- och registerstyreisen ' ' Anaekan utlagd och utl.akrlftan publkerad 31.01.80 (32)(33)(31) Pyydetty atuolkeua—Bagird priority (71) Asko-Upo Oy, PL 99, 15100 Lahti, Suomi-Finland(FI) (72) Heikki Teittinen, Espoo, Suomi-Finland(FI) (7*0 Oy Kolster Ab (5k) Menetelmä ja laitteisto rakennusten lämpötalouden optimoimiseksi lämpöpumpun avulla - Förfarande och anordning för optimering av värmeekonomin i hyggnader medelst värmepump Tämän keksinnön kohteena on menetelmä rakennusten lämmittämiseksi, jäähdyttämiseksi ja/tai lämpimän käyttöveden valmistamiseksi lämpöpumpun avulla, jonka menetelmän mukaan otetaan talteen, poistoilman ja sen sisältämän vesihöyryn sisältämää lämpöä, annetaan lämpöpumpun höyrystimen huurtaa ja höyrystin ajoittain sulatetaan.
Keksinnön kohteena on myös tämän menetelmän toteuttamiseen käytettävä laitteisto.
Ennestään tunnetaan menetelmiä lämmön talteenottamiseksi rakennusten pois-toilmasta sekä menetelmiä rakennusten lämmittämiseksi ilmasta lämpöä ottavalla lämpöpimpulla. Epäkohtana ennestään tunnetuissa rakennusten poistoilman lämmön talteenottonnenetelmissä on, että ne siirtävät poistoilman lämpöenergiaa suoraan sisäänpuhallusilmaan siten, että sisäänpuhallusilrran hetkellisestä lämmitystar-peesta saadaan tyydytetyksi 30'%...00 % aina menetelmän mukaan. Poistoilman käyttökelpoinen lämpösisältö on kuitenkin suurimman osan vuotta suurempi kuin sisäänpuhallusilman lämmön tarve, minkä johdosta poistoilman sisältämästä käyttö- ? S7017 kelpoisBsta energiasta saadaan ennestään tunnetuilla lärrmön talteenottomenetel-millä hyödyksi vain 15 %...40 "ä aina menetelmän mukaan. Epäkohtana ennestään tunnetuissa ilmasta lämpöä ottavaan lämpöpumppuun perustuvissa lHrmutysmenetel-missä on, että ne käyttävät lämmön lähteenä poistoilman lisäksi ulkoilmaa tai pelkästään ulkoilmaa, mistä on’seurauksena, että lämpöpumppu on tehtävä suuritehoiseksi, että lämpöpumpun säätö on monimutkaista, että ulkoilman kierrättämiseksi tarvitaan puhallin ja että höyrystimen sulatus laitteet ovat monimutkaisia ja kalliita.
Ennestään tiedetään myös, että lämpöpumppulaitoksen lämpökertoimeen vaikuttaa muiden tekijöiden ohella olennaisesti lauhtumislämpötila siten, että lämpö-pumpulla saavutettu lämpökerroin on sitä parempi mitä alhaisempi on lauhtumisläm-pötila. Rakennuksessa tarvitaan aina kuormitustilanteen mukaan lämpöenergiaa, jonka lämpötila voi vaihdella melko suurissa rajoissa, kuten lämmitysilmaa, jonka lämpötila voi vaihdella alueella 20°C...40°C ja lärmintä vettä, jonka lämpötila voi vaihdella alueella 35°C...55°C. Epäkohtana ennestään tunnetuissa länpöpixnppu-lämpölaitoksissa on, että lauhtuminen tapahtuu kuormituksen kannalta tarpeettoman korkeassa lämpötilassa ja että kokonaislämpökerroin, joka ottaa huomioon myös lisälämmityksen, on tarpeettoman alhainen.
Tämän keksinnön tarkoituksena on yllä mainittujen epäkohtien poistaminen. Tämä tarkoitus saavutetaan keksinnön mukaisesti nojautumalla seuraaviin perusajatuksiin: - lämmön lähteenä käytetään ainoastaan poistoilmaa sekä sen sisältämän kosteuden höyrystymislämpöä, - lämpöpumppu on pienitehoinen ja käy vakioteholla yli 4500 h vuodessa, - menetelmässä sovelletaan kahta sarjaankytkettyä lauhdutinta, joista ensimmäinen varaa lämpöenergiaa lämpimän käyttöveden varaajaan, ja jälkimmäinen lämmittää lärrmitysilmaa, mikäli ensimmäisestä lauhdutta-jasta tulee ulos vielä käyttämätöntä energiaa, - poistoilmaa jäähdyttävän höyrystiiren tukkeutuminen huurteen vaikutuksesta estetään pysäyttämällä lämpöpumppu lyhyeksi sikaa, lauhtuminen tapahtuu aina mahdollisia^ alhaisessa lämpötilassa, ja tarvittava lisä lämmitys ohjataan aina sellaisiin käyttökohteisiin, joissa son vaikutus lämpökertoimeen un mahdu riisunnan edullinen.
Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että - käytetään lämpöpumpun kompressoria ainakin likimain vakioteholla, kompressorin käyttöaika on vähintään 450Π h/v, - lauhdutur- suoritetaan käyttämällä sekä vesi- että ilmalauhdutinta ja - höyrystin sulatetaan noistoilmalla kompressorin oliossa pysähdyksissä ja poistoilman puhaltimnn ollessa käynnissä.
3‘ 57017
Keksinnön mukaiselle laitteistolle on puolestaan tunnusomaista, että - kompressori on ainakin likimain vakioteholla toimiva, - kompressori on siten mitoitettu, että lauhdutuselimien luovuttaman vuosi-energian suhde lauhdutustehoon on vähintään 4500 h, - lauhdutuselimet käsittävät sekä vesi- että ilmalauhduttimen, jotka kumpikin erikseen on mitoitettu täydelle lauhdutusteholls.
On kuitenkin huomattava, että suojapiiriä määriteltäessä on koko tämä patenfc-tiselitys ja liitteinä olevat piirustukset patenttilain edellyttämällä tavalla kokonaisuudessaan otettava huomioon.
Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja. Niinpä keksinnön mukaisessa menetelmässä hyväksi käytetty lämpöpumppu ei tarvitse lainkaan jatkuvaa tehonsäätöä eikä erillisiä sulatuslaitteita; se ainoastaan pysäytetään kokonaan, kun varaaja on täyteen latautunut ja kun samanaikaisesti ei esiinny lärrmitystarvetta. Samoin se pysäytetään kokonaan,kun höyrystimessä on huurretta ja käynnistetään uudestaan, kun huurre on sulanut. Lämpöpumpun tarvitsema teho keksinnössä on noin 1/5 - 1/3 ennestään tunnettujen lämpöpumppuun perustuvien menetelmien tarvitsemasta lämpöpumppu-tehosta.
Keksinnön mukaisen menetelmän sähkön tarve huippukuormituksen aikainen lisä-energia mukaan luettuna on vain hiemansuurempi kuin ennestään tunnetuilla lämpö-pumppuun perustuvilla lämmitysmenetelmillä ja huomattavasti pienempi kuin ennestään tunnetuilla poistoilman lämmön talteenottoa soveltavilla lämmitysmenetelmillä. Keksinnön mukaisen laitteen hankintahinta on kuitenkin huomattavasti alhaisempi ja käyttövarmuus suurempi kuin ennestään tunnetuilla lämpöpumppulänmityksillä.
Sen hankintahinta on samaa suuruusluokkaa ennestään tunnettujen poistoilman lärmiön talteenottomeneteImien kanssa.
Keksinnön mukaisen menetelmän ja laitteen etuna on lisäksi, että se voidaan valmistaa tehtaalla täyteen käyttökuntoon kaikkine laitteineen valmiiksi säädettynä niin, että rakennuskohteessa ei tarvita erikoisarrmattimiehiä sen asentamiseen.
Keksintöä ryhdytään seuraavassa lähemmin tarkastelemaan liitteinä olevien piirustusten mukaisten suoritusesimerkkien avulla.
Kuviossa 1 on esitetty kaavion muodossa keksinnön menetelmän toiminta täydellisellä ilmalämmityksellä.
Kuviossa 2 on esitetty kaavion muodossa keksinnön mukaisen menetelmän säätö- ja ohjausky.tkentä.
Kuvioissa 3a...3g on esitetty kaavion muodossa keksinnön mukaisen menetelmän toiminta eri kuormitustilanteissa.
Kuviossa 4 on esitetty kaavion muodossa keksinnön menetelmän toiminta osittaisella ilmalämmityksellä.
Kuviossa 5 on esitetty esimerkki keksinnön mukaisen laitteiston käytännöllisestä toteutuksesta.
57017
Kuvion 1 mukaisesti lämpöpumpun 1 höyrystin 2 jäähdyttää poistui Imee 3. Poistoilma kerätään puhaltimen 4 avulla rakennuksen "likaisista" pisteistä, kuten keittiöstä ja kylpyhuoneesta. Höyrystinpatterin 2 likaantumisen estämiseksi poisto-ilma suodatetaan suodattimena 5. Puhallinta 4 ohjataan poistoilman tarpeen mukaan käsin tai automaattisesti. Höyrystimestä saatava teho on 1600 W...2600 W aina poistoilman lämpötilan, kosteuden ja määrän mukaan laitoksissa, jotka on tarkoitettu yhden perheen asuntoihin. Suurempiin rakennuksiin tarkoitettujen laitosten höyrystintehot ovat vastaavasti suhteessa suurempia. Poistoilma 3 jäähtyy höyrystimessä 2 noin -5°C:n lämpötilaan ja luovuttaa myös valtaosan sisältämästään kosteudesta ja höyrystymislämmöstä höyrystimeen 2. Höyrystin 2 sulatetaan aika-ajoin pysäyttämällä lämpöpumppuprosessi siten, että puhallin 4 jää toimimaan, jolloin lämmin poistoilma 3 sulattaa höyrystimen 2. Sulamisvesi johdetaan viemäriin. Jäähtynyt poistoilma 6 johdetaan ulos kanavan 7 kautta. Sitä voidaan käyttää myös jäähdyttämään sellaisia tiloja, joissa käynnin jaksottaisuudesta ja/tai ilman "likaisuudesta” ei ole haittaa.
Höyrystimessä 2 vapautuneen lämpöenergian siirtää lämpöpumppu 1 vesi lauhdutti men Θ välityksellä lämpimän käyttöveden varaajaan 9 ja/tai ilmalauhduttimen 10 välityksellä sisäärpuhallusilmaan 11. Lauhtumisprosessia säädetään optimaalisesti siten, että lauhtuminen tapahtuu aina mahdollisimman alhaisessa lämpötilassa. Läm-pöpumppuprosessimBnetelmä voi olla mikä tahansa ennestään tunnettu kylmäprosessi-menetelmä, kuten esim. kompressorimenetelmä, haihdutusmenetelmä tai Peltier-menetelmä. Lammi nves i va ra aj a 9 on varustettu lisälämmityslaitteella 12. Lämmin-vesivaraajan koko on n. 200 1. Mikäli laite asennetaan asuntoon, jossa em. n.
200 lsn varaaja ei ole riittävän iso, voidaan sen kanssa kytkeä sarjaan mikä tahansa tunnettu varaaja siten, että varauskapasiteetti saadaan riittäväksi.
Lämpöpumppuprosessin antama teho ei riitä tyydyttämään rakennuksen koko lämmöntarvetta ulkoilman lämpötilan ollessa alhainen. Tämän vuoksi tarvitaan lisälämmitystä» joka osittaisessa ilmalämmitysmenetelmässätuodaan suoraan huoneisiin niihin sijoitettujen lisä lämmityslaitteiden avulla. Täydellisessä ilma-lämmityksessä sijoitetaan keksinnön mukaiseen laitteeseen yksi tai kaksi lisä-lämmityspatteria. Sähköllä toimivalla lisälämmityspatteri11a 13 suoritetaan huonelämpötilan säätö uikolämpötilan ollessa alhainen siten, että sillä korvataan muiden länpötehon lähteiden ,ρ lämpötehon tarpeen välinen vajaus. Uikolämpötilan ollessa niin korkea, että lämpöpumppuprosessin antama lärrpöteho ylittää tarpeen, suoritetaan tehon säätö on-off-säätönä kiertoilmapuhallinta 14 pysäyttämällä ja käynnistämällä. Laite voidaan varustaa myös toisella lisälämmityslaitteella 15, tai se voidaan liittää ulkopuoliseen laitteeseen niin, että voidaan käyttää lisä-lämmitykseen myös muuta kuin sähköenergiaa.
Täydellisellä ilma lämmityksellä varustetussa järjestelmässä kierrättää kier-.toilmapuhallin 14 kiertoilmaa 16, johon sekoitetaan raitisilmaa 17, mikä otetaan joko suoraan ulkoa 1B tai esilämmenneenä 19 rakennuksen onteloista, kuten välilufcos- 5 57017 ta ja ulkoseinien tuuletusraoista tai aurinkoenergian kerääjistä. Lämmitysilma suodatetaan suodattimessa 20. Laitteeseen voidaan liittää myös jäähdytys 21 ja kostu-tus 22.
Poistoilmakanavaan sijoitettu termostffltti 23 ohjaa kiertoilmapuhallinta 14. Puhaltimen nopeus voidaan asetella tehosäätirrellä 24, joka voi olla portaaton tai parteallinen. Puhallin voidaan nyös pakkokytkeä toimimaan jatkuvasti ohituskytkimellä 25. Tämä voi olla tarpeen kesällä, jolloin voidaan tasata eri huoneiden lämpötiloja, vaikka varsinaista lärrmitystarvetta ei olisikaan. Poisto-puhallin 4 on tarkoitettu käymään jatkuvasti. Sen tehoa voidaan säätää joko portaattomasti tai portaittain tehosäätimellä 26. Lisälämmityspätteria 13 ohjataan joko portaattomasti suhteellisena säätönä tai käsin aseteltavin portain on-Off-säätönä . tehosäätimellä 27. Kiertoilmakanavaan sijoitettu termostaatti 28 pitää kiertoilman (huoneilman) lämpötilan halutussa arvossa. Sähköpatterin 13 ylikuumenemisen estämiseksi kytketään patteri siten, että se voi lämmetä vain, jos kiertoilmapuhaUin 14 pyörii (kytkentä 29). Kompressoria 1 ohjaavat pressostaa-tit 30, 31 ja 32. Pressostaatti 30 pysäyttää kompressorin 1, jos painepuolen paine nousee yli asetellun arvon (n. 16 bar kylmäaineella R 12). Pressostaatti 32 pysäyttää kompressorin, jos paine imupuolella laskee alle asetellun rajan (n.
2 bar kylmäaineella R 12) ja käynnistää sen uudelleen, kun paine on imupuolella noussut yli asetellun arvon (n. 3,5 bar kylmäaineella R 12). Rinnan pressostaatin 32 kanssa on kytketty painepuolelle pressostaatti 31, joka sulkeutuu, jos painepuolen paine laskee alle asetellun arvon (n. 8,5 bar kylmäaineella 12). Tällöin kompressori ei pysähdy, jos samanaikaisesti imupuolen paine on alle asetellun arvon (n. 2 bar) ja painepuolen paine alle asetellun arvon (8,5 bar). Varaajan 9 lisä-lärrmitystä 12 ohjataan sarjaankytketyillä termostaatilla 33 ja pressostaatilla 34. Terrfostaatti 33 kytkee vastuksen 12 pois päältä, jos varaajan veden lärpötila ylittää asetellun arvon (n. 60°C). Pressostaatti 34 kytkee vastuksen 12 pois päältä, jos oaine kompressorin 1 painepuolella nousee yli asetellun arvon (n. 8,5 bar kylmäaineella R 12).
Keksinnön mukaisen menetelmän ja järjestelmän toiminta eri kuormitus tilanteissa on seuraava (kuviot 2 ja 3).
a) Talvikäyttö, lämminvesivaraaja täyteen varautunut (kuvio 3a)
Varaajan 9 ollessa latautunut sen lämpötila on n. 60°C. Lauhtuminen tapahtuu kokonaan ilmalauhduttimessa 10 lämpötilassa 25...30°C aina ulkoilman lämpötilan mukaan. Tämä on alin mahdollinen lauhtumislämpötila tässä kuormitustilanteessa. Pressostaatti 34 on sulkeutunut, koska kompressorin 1 painepuolen paine on alle asetteluarvon n. 8,5 bar. Termostaatti 33 on sensijaan avautunut ja katkaissut varaajan lisälämmityksen. Mikäli lämmitystarve ylittää ilmalauhduttimen 10 tehon# täyttää lisälämmityspatteri 13 syntyneen vajauksen.
b) Talvikäyttö, lämminvesivaraaja osittain varautunut (kuvio 3b)
Kun varaajan 9 lämpötila on yli 35°C mutta alle 60°C, ovat sekä pressostaatti 6 57017 34 että termostaatti 33 sulkeutuneet ja varaajaa 9 lärrmittää lisälänrmitysvastus 12. Lauhtuminen tapahtuu ilmalauhduttimessa 10 mahdollisimman alhaisessa lärrpötilassa (25...30°C), vaikka samanaikaisesti valmistuu käyttövettä korkeammassa lämpötilassa, c) Talvikäyttö, lämminvesivaraaja kvlmä (kuvio 3c)
Varaajan 9 lämpötilan ollessa alle ilmalauhduttimen 10 lauhdutuslämpötilan, tapahtuu lauhtuminen vesilauhduttimessa Θ. Termostaatti 33 on sulkeutunut, pressostaatit 34, 31 ja 30 ovat sulkeutuneita, mutta pressostaatti 32 on avautunut# koska imupuolen paine on laskenut alle asetteluarvon (n. 2 bar). Kompressori kuitenkin käy, koska painepuolen paine on alle asetteluarvon (n. 0,5 bar) ja pressostaatti 31 on sulkeutunut. Lauhtuminen tapahtuu nyt varaajan määräämässä lämpötilassa (n. 15°C), mikä on alempi kuin mihin ilmalauhdittimella 10 päästäisiin. Lämminvesivaraajan varausteho on suuri, koska sekä vesilauhdutin Θ että lisälämmitin 12 luovuttavat tehonsa veteen. Tämä on tarpeen, että saataisiin nopeasti varaaja osittain varatuksi ja riittävän lämmintä käyttövettä (n. 35°C).
d) Kesäkäyttö, lämminvesivaraaja täyteen varautunut (kuvio 3 d)
Kun poistollman lämpötila nousee yli asetellun arvon (n. 22°C), aukeaa termostaatti 23 ja kiertoilmapuhallin 14 pysähtyy. Tällöin ilma lauhdutin 10 ei voi luovuttaa lämpötehoa ja lauhtuminen määräytyy varaajan 9 lämpötilan mukaan.
Kun varaajan lämpötila nousee n. 60°C:een, nousee kompressorin 1 painepuolen paine yli asetellun arvon (n. 16 bar), aukeaa pressostaatti 30 ja kompressori pysähtyy. Myöskään lisälämmitysvastus 12 ei ole päällä, koska sekä termostaatti 33 että pressostaatti 34 ovat auenneet.
e) Kesäkäyttö, lämminvesivaraaja osittain varautunut (kuvio 3e)
Poistoilman Bmpötilan ollessa yli asetellun arvon (n. 22°C), ei kiertoilma-· puhallin 14 pyöri eikä lauhtumista voi tapahtua ilmalauhduttimessa 10. Lauhtuminen tapahtuu kokonaan vesilauhduttimessa 8, lämpötilan määräytyessä varaajan 9 lämpötilan mukaan. Kun veden lämpötila on yli 35°C, nousee painepuolen paine yli pressostaatin 34 asetteluarvon (n. 8,5 bar), ja pressostaatti 34 katkaisee lisä-lämmityksen 12, mikä on tarpeeton tässä kuormitustilanteessa, koska vesi lauhdutin 0 antaa tarvittavan lömpötehon.
f) Kesäkäyttö, länminvBsivaraaja kylmä (kuvio 3f)
Prosessi toimii muutoin samoin kuin talvikäytössäkin lämminvesivaraajan ollessa kylmä, paitsi että kiertoilmapuhallin 14 ei pyöri eikä kiertoilman lisä-lämmitin 13 ole päällä. Sekä vesilauhdutin Θ Bttä lisälämmitin 12 luovuttavat länpötehonsa veteen, kunnes veden lämpötila nousee n. 35°C:een, jolloin kompressorin 1 painepuolen paine nousee yli asetellun arvon (n. 8,5 bar), jolloin pressostaatti 34 katkaisee lisä lämmityksen 12. Suuresta varaustehosta on etua tässä kuormitustilanteessa siksi, että saadaan mahdollisimman helposti riittävän lämmintä vettä (n. 35°C).
7 57017 g) Huurteen sulatus Höyrystin 2 on mitoitettu siten, että se huurtuu. Kesäisin, jolloin kompres sori 1 ei käy jatkuvasti (varaaja 9 täyteen varautunut), sulaa se itsestään puhal-tinren 4 puhaltaessa lämmintä poistoilmaa sen läpi. Talvikäytössä, jolloin kompressori 1 käy jatkuvasti, tällaista luonnollista sulatusta ei esiinny. Tällöin höyrystimen 2 huurtuminen jatkuu niin pitkälle, että höyrystimen B lämmönsiirto-kerroin alkaa oleellisesti huonontua, mistä on seurauksena, että kompressorin 1 imupuolen paine alkaa laskea. Sen laskettua alle asetellun arvon (n. 2 bar), aukeaa perssostaatti 32 ja pytäyttää kompressorin 1 ( kuvio 3g). Poistoilmepuhallin 4 jatkaa kuitenkin pyörimistään ja lammin poistoilma sulattaa höyrystimen 2. Samalla alkaa paine kompressorin 1 imupuoMla nousta. Kun se on noussut yli asetellun arvon (n. 3,5 bar), sulkeutuu prassostaatti 32 ja kompressori käynnistyy. Imupuolen paine n. 3,5 bar vastaa höyrystimen 2 lämpötilaa n. +5°C, mikä on merkkinä siitä, että höyrystin on sulanut. Kompressorin 1 imupuolen paine voi laskea myös sen vuoksi, että varaaja 9 on kylmä, jolloin kuitenkin myös painepuolen paine laskee alle asetellun arvon (n. 8,5 bar) ja pressostaatti 31 sulkeutuu estäen kompressorin 1 pysähtymisen.
Edellä on keksintöä selostettu vain sellaisen esimerkin muodossa, joka perustuu kompressori lämpöpumppuun ja kylmäaineeseen R 12. Muilla kylmäaineilla paineet ja lämpötilat ovat erilaiset, mutta keksinnöllinen ajatus on sama.
Osittaisessa ilmalämmityksessä ei taas käytetä kiertoilmaa, vaan huoneisiin puhalletaan ainoastaan lämmitettyä ja suodatettua raitisilmaa (kuvio 4).
Keksinnön mukainen laite voidaan valmistaa yhtenäiseksi kojeeksi (kuvio 5), joka sisältää kaikki laitteet valmiiksi säädettyinä ja asennettuina. Tällä saavutetaan se etu, että rakennuksessa ei tarvitse suorittaa erikoisamrTBttitäitoa vaativia töitä. Tällöin myös eri kojeiden lämpöhäviöitä voidaan käyttää tehokkaasti hyödyksi.
Keksintö ei ole mitenkään rajoitettu edellä vain esimerkin vuoksi selostettuihin yksityiskohtiin, jotka voivat vaihdella seuraavassa esitettävien patenttivaatimusten määrittelemän' keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

Claims (5)

  1. 5701? Patentt ivaatimukset:
  2. 1. Menetelmä rakennusten lärmittämiseksi, jäähdyttämiseksi ja/tai lämpimän käyttöveden valmistamiseksi lämpöpumpun avulla, jonka menetelmän mukaan - otetaan talteen poistoilman (3)Ja sen sisältämän vesihöyryn sisältämää länpöä, - annetaan lämpöpumpun höyrystimen (2) huurtua ja - höyrystin (2) ajoittain sulatetaan, tunnettu siitä, että - käytetään lämpöpumpun kompressoria (1) ainakin likimain vakioteholla, - kompressorin (1) käyttöaika on vähintään 4 500 h/v, - läuhdutus suoritetaan käyttämällä sekä vesi- (8) että ilmalauhdutinta (10) ja - höyrystin (2) sulatetaan poistoilmalla (3) kompressorin (1) ollessa pysähdyksissä ja poistoilman puhaltimen ollessa käynnissä.
  3. 2. Laitteisto patenttivaatimuksen 1 mukaisen menetelmän toteuttamiseksi, joka laitteisto käsittää: - höyrystimen (2) lämmön talteenottamiseksi poistoilmasta (3), - kompressorin (1), - lauhdutuselimet (8, 10), - läimlinve s ivaraaj an (9), - puhaltimet kiertoilmaa (16) ja poistoilmaa (3) varten, tunnettu siitä, että - kompressori (1) on ainakin likimain vakioteholla toimiva, - kompressori (1) on siten mitoitettu, että lauhdutuselimien (8, 10) luovuttaman vuosienergian suhde lauhdutustehoon on\ähintään ^500 h, - lauhdutuselimet käsittävät sekä vesi- (8) että ilmalauhduttimen (10), jotka kunpikin erikseen on mitoitettu täydelle lauhdutusteholle.
  4. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että vesi- (8) ja ilmalauhdutin (10) ovat sarjaan kytketyt. Jj. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että vesi- (8) ja ilmalauhdutin (10) ovat rinnankytketyt.
  5. 5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että mainittu suhde on vähintään 5500 h.
FI781503A 1978-05-12 1978-05-12 Foerfarande och anordning foer optimering av vaermeekonomin i byggnader medelst vaermepump FI57017C (fi)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI781503A FI57017C (fi) 1978-05-12 1978-05-12 Foerfarande och anordning foer optimering av vaermeekonomin i byggnader medelst vaermepump
US06/035,792 US4236898A (en) 1978-05-12 1979-05-03 Friction modifier for gasoline
GB7915473A GB2024392B (en) 1978-05-12 1979-05-03 Method and apparatus for optimizing heat economy in buildings by means of a heat pump
CA327,060A CA1090597A (en) 1978-05-12 1979-05-07 Method and aggregate for optimizing the heat economy in buildings by means of a heat pump
DE19792918616 DE2918616A1 (de) 1978-05-12 1979-05-09 Verfahren und vorrichtung zur optimierung der waermewirtschaft in gebaeuden mit hilfe einer waermepumpe
DK194379A DK194379A (da) 1978-05-12 1979-05-10 Fremgangsmaade og apparat til optimering af varmeoekonomien i bygninger ved hjaelp af en varmepumpe
SE7904165A SE7904165L (sv) 1978-05-12 1979-05-11 Forfarande och anordning for optimering av vermeekonomin i byggnader medelst vermepump

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI781503A FI57017C (fi) 1978-05-12 1978-05-12 Foerfarande och anordning foer optimering av vaermeekonomin i byggnader medelst vaermepump
FI781503 1978-05-12

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI781503A FI781503A (fi) 1979-11-13
FI57017B true FI57017B (fi) 1980-01-31
FI57017C FI57017C (fi) 1980-05-12

Family

ID=8511699

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI781503A FI57017C (fi) 1978-05-12 1978-05-12 Foerfarande och anordning foer optimering av vaermeekonomin i byggnader medelst vaermepump

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4236898A (fi)
CA (1) CA1090597A (fi)
DE (1) DE2918616A1 (fi)
DK (1) DK194379A (fi)
FI (1) FI57017C (fi)
GB (1) GB2024392B (fi)
SE (1) SE7904165L (fi)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4389221A (en) * 1982-07-23 1983-06-21 Shell Oil Company Gasoline composition and method for reducing fuel consumption
GB2185094B (en) * 1985-11-22 1990-03-14 John Ernest Mousley Liquid heating system
US4960530A (en) * 1988-03-31 1990-10-02 Ethyl Petroleum Additives, Inc. Lubricating oil composition
US5028345A (en) * 1988-12-07 1991-07-02 Ethyl Petroleum Additives, Inc. Lubricating oil composition
US5002589A (en) * 1989-12-13 1991-03-26 Mobil Oil Corp. Multifunctional fuel additives and compositions thereof
US5039306A (en) * 1989-12-13 1991-08-13 Mobil Oil Corp. Multifunctional additives to improve the low-temperature properties of distillate fuels and compositions thereof
US5000758A (en) * 1989-12-13 1991-03-19 Mobil Oil Corp. Multifunctional fuel additives derived from aminodiols to improve the low-temperature properties of distillate fuels
US5409506A (en) * 1989-12-13 1995-04-25 Mobil Oil Corporation Multifunctional fuel additives and compositions thereof
US5002588A (en) * 1989-12-18 1991-03-26 Mobil Oil Corporation Multifunctional fuel additives
US5551957A (en) * 1992-05-06 1996-09-03 Ethyl Corporation Compostions for control of induction system deposits
CH691622A5 (de) * 1995-09-27 2001-08-31 Gbu Generalbau Unternehmung Ag Haustechnische Einrichtung, insbesondere für ein Niedrigenergiehaus.
US6589302B1 (en) 2000-05-09 2003-07-08 Texaco Inc. Friction modifier for poor lubricity fuels
DK2489943T3 (en) * 2006-04-18 2018-10-22 Oy Halton Group Ltd Modular weight for large kitchens
US20090107555A1 (en) * 2007-10-31 2009-04-30 Aradi Allen A Dual Function Fuel Atomizing and Ignition Additives
DE102010035900A1 (de) * 2010-08-31 2012-03-01 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Auswahl einer Wärmequelle einer Wärmepumpe
GB201102473D0 (en) 2011-02-11 2011-03-30 Esg Pool Ventilation Ltd Heating and cooling system and related methods
DE102014002247A1 (de) * 2014-02-21 2015-08-27 Stiebel Eltron Gmbh & Co. Kg Aufbau eines Peltiermoduls für Warmwasserspeicher

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1990365A (en) * 1932-03-21 1935-02-05 Standard Oil Co Top cylinder lubricant
DE1794133B2 (de) * 1968-09-13 1975-09-25 The Lubrizol Corp., Cleveland, Ohio (V.St.A.). Schmierole

Also Published As

Publication number Publication date
US4236898A (en) 1980-12-02
FI781503A (fi) 1979-11-13
GB2024392A (en) 1980-01-09
SE7904165L (sv) 1979-11-13
GB2024392B (en) 1983-04-27
DK194379A (da) 1979-11-13
DE2918616A1 (de) 1979-11-15
CA1090597A (en) 1980-12-02
FI57017C (fi) 1980-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI57017C (fi) Foerfarande och anordning foer optimering av vaermeekonomin i byggnader medelst vaermepump
US4336692A (en) Dual source heat pump
US4378787A (en) Solar heating system
US4308042A (en) Heat pump with freeze-up prevention
US4066118A (en) Air conditioning system
US4111259A (en) Energy conservation system
US4553401A (en) Reversible cycle heating and cooling system
US2780415A (en) Heat pump operated system for house heating
US4165037A (en) Apparatus and method for combined solar and heat pump heating and cooling system
US2693939A (en) Heating and cooling system
US4493193A (en) Reversible cycle heating and cooling system
US4380156A (en) Multiple source heat pump
US8037931B2 (en) Hybrid water heating system
CN110006118A (zh) 一种大型综合气候实验室空气处理系统
US4254822A (en) Building heating system, particularly utilizing solar and waste heat recovery
US11530831B2 (en) System for conditioning air in a living space
US4378785A (en) Solar heating system
EP0035873A2 (en) Absorption type heat pump having radiators
US4616487A (en) Low energy consumption air conditioning system
US4240404A (en) Heat pump having a timer activated furnace
US4163369A (en) Air-to-air heat pump
US2135742A (en) Reversed cycle heating system
CN207006447U (zh) 一种高寒地区防冰堵热回收新风换气机
USRE22100E (en) Reversed cycle heating system
CN114992731A (zh) 一种仅利用地热能和空气能实现建筑制冷的系统及控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed
MM Patent lapsed

Owner name: ASKO-UPO OY