FI84752B - Solvaermesystem i byggnad. - Google Patents

Description

1 84752

RAKENNUKSEN AURINKOLÄMMITYSJÄRJESTELMÄ - SOLVÄRMESYSTEM I BYGGNAD

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 5 johdanto-osassa määritelty aurinkolämmitysjärjestelmä.

Keksinnön tarkoituksena on mahdollistaa varastoon varastoidun lämmön tehokkaampi hyväksikäyttö. Edelleen keksinnön tarkoituksena on pienentää merkittävästi energiaa, joka on syötettävä ulkopuolelta raken-10 nuksessa tarvittavan kokonaisenergiantarpeen tyydyttämiseksi, ja siten lisätä aurinkolämmitysjärjestelmän tehokkuutta, mikä tapahtuu käyttämällä hyväksi lämpöä, mikä nykyisissä järjestelmissä sallitaan poistuvan ympäristöön.

15 Tämä tarkoitus saavutetaan patenttivaatimuksen 1 mukaisella aurinkolämmitysjärjestelmällä.

Keksinnön mukaisesti lämpövarasto muodostuu rakennuksen seiniä kantavasta betonisesta pohjalaatas-ta, jonka alapuoli on varustettu ensimmäisellä eriste-20 kerroksella ja yläpuoli on varustettu ylöspäin rakennuksen sisätilan suuntaan eristävällä toisella eriste-kerroksella, ja toinen eristekerros on sovitettu suo- -'·*· raan ohjaamaan lämmönluovutusta lämpö varastosta raken- · : nuksen sisätilaan.

• : • · ·· · 25 Keksinnön erästä sovellutusta kuvataan seu- • · » · · · ·* «! ,· : * . raavassa yksityiskohtaisemmin viitaten oheisiin pii- ·;·· ’ rustuksiin, joissa • · · .·.*< ” kuva 1 on pystyleikkaus rakennuksesta, joka on varus- tettu keksinnön mukaisella aurinkolämmitys järjestelmäl-30 lä, *·".*: kuva 2 on poikittaisleikkaus aurinkopaneelista aurinko- YT: lämmitysjärjestelmässä, ja • · · kuva 3 on kaaviomainen perspektiivikuva rakennuksen : :!i lämpöä varastoivasta pohjalaatasta tähän liitettyine ·*· * 35 lämmönlähteineen.

• · · ·***.

; Kuvassa 1 esitettyyn rakennukseen keksinnön mukaisine aurinkolämmitys jär jestelmineen kuuluu kantava • · 2 84752 betoninen pohjalaatta 10/ jonka päälle rakennuksen kantavat seinät 11 on rakennettu. Rakennuksen sisätila 12 on hyvin lämpöeristetty. Piirustuksissa on esitetty vahva ulkoeriste 13 pitkin lattiaa, sivuseiniä ja kat-5 toa. Esitetyt ikkunat 15 on varustettu tiivistetyin ruuduin. Rakennus on suunnattu siten, että sen julkisivu on eteläänpäin.

Pohjalaatta on vahvempi kuin mitä vaaditaan lujuuden puolesta lämpövaraston muodostamiseksi lämmön 10 varastointia varten tavalla, jota kuvataan myöhemmin, ja se on peitetty eristeellä 13', joka on ohuempi kuin eriste 13.

Rakennuksen eteläsivulle ja mahdollisesti myös pitkin yhtä tai useampaa rakennuksen muista sivuista 15 on järjestetty aurinkopaneeli 16 pitkin räystäitä.

Viitaten myös kuvaan 2 aurinkopaneeli on sisäänrakennettu laatikkoon 17 lämpöeriste 18 aurinkopaneelin yläpuolella, alapuolella ja takana. Tähän kuuluu takalevy 19 ja etulevy 20, jossa on lämpöä absorboiva maali 20 tai päällyste etusivullaan. Etulevy 20 on peitetty kaksinkertaisilla lasi- tai muovilevyillä 21. Levyjen 19 ja 20 väliin on järjestetty puolisuunnikasmaisesti ·1.1. aallotettu levy 22, joka on kiinnitetty takalevyyn 19 ***** ** : 1:1.♦. ja etulevyyn 20 liitoksin 23, joissa tiiviste on jär- • · · 25 jestetty levyjen 19 ja 22 vast. 20 ja 22 väliin tiivis- • · temassan avulla, jolla on hyvä lämmön johtokyky. Levyt ·;··· [ 19, 20 ja 22 muodostavat siten joukon kanavia 24, jotka • · · .·1.·:1: ulottuvat vaakasuorasti ja on liitetty ilmantuloon yhdessä päässä ja ilman ulosmenoon toisessa päässä • · · 30 niin, että ilma voi kiertää kanavien kautta.

Viitaten kuvaan 3 aurinkopaneelin ulosmenoon * · · · · i'j': on liitetty johto 25, joka kulkee pohjalaatan 10 johto- VV järjestelmän tai -kierukan 26 toiseen päähän, kun taas I;·1·· sisääntulojohto 27 on liitetty aurinkopaneelin sisään- 35 tuloon ja kulkee johtojärjestelmän tai -kierukan 26 : r; toiseen päähän, kuten on kaaviomaisesti esitetty kuvas- • »1» .:/1:: sa 3.

• ·.

« 3 84752

Lankeava aurinkosäteily lämmittää ilman paneelin 16 kanavissa 24, ja lämmitetty ilma johdetaan varastoon 10, jossa se luovuttaa lämpöä betoniin ja kulkee sitten takaisin aurinkopaneeliin. Ilmankierto saa-5 daan aikaan puhaltimen avulla. Ilma kierrätetään siten sujetussa järjestelmässä aurinkopaneelin ja lämpövaras-ton kautta; aurinkopaneelin kautta kulkeva ilma ei pääse miltään osin tiloihin 12, ja näistä tiloista ei oteta myöskään yhtään ilmaa kiertojärjestelmään aurin-10 kopaneelin ja pohjalaatan kautta.

Kiertävän ilman lämmitystä voidaan täydentää lämmittämällä toisen lämmönlähteen avulla, esim. sähköisellä lämpöelementillä tai kattilalla, jota lämmitetään puilla tai fossiilisilla polttoaineilla. Tämä on 15 esitetty kuvassa 3, jossa liekkiuuni 28 on järjestetty. Ilma, joka kiertää johtojärjestelmän tai -kierukan 26 kautta, voidaan johtaa liekkiuunin putkijärjestelmän kautta lämmitettäväksi säteilyn ja/tai konvektion kautta tulisijasta vast, savukaasuista, jolloin voi olla 20 järjestetty sopivia venttiili- tai sulkupeltijärjestelyjä ilman ohjaamiseksi joko aurinkopaneelin 16 tai liekkiuunin 26 kautta.

, · Eriste 13' on sovitettu lämpöeristeen 13 suh- : -V. teen siten, että lämpöhäviöt lämpövarastosta 10 ohjau- : ·* 25 tuvat ylöspäin rakennuksen tiloihin 12, jossa nämä * · * · · lämpöhäviöt käytetään hyväksi. Siten tosiasiassa ei ole • # · ·:*/:. mitään varsinaisia lämpöhäviöitä.

Esitetyssä sovellutuksessa tapahtuu lämmitetyn « ·* · • *;V ulkoilman johtamista tiloihin 12, ja tätä tarkoitusta • · 30 varten on järjestetty lämpöpumppu, joka on kaaviomai-sesti esitetty kuvassa 1.

Lämpöpumppuun kuuluu höyrystin 30 sekä kaksi • » · *»*·* rinnakkain kytkettyä lauhdutinta 31 ja 32, jolloin kylmävällainetta kierrätetään höyrystimen 30 ja lauh-35 duttimien 31 ja 32 kautta johtojärjestelmässä 33 pumpun . >1’ :.Γ). 34 avulla tavalla, joka on tavanomainen lämpöpumpuissa.

Kolmitieventtiilin 35 avulla kiertävä kylmäväliaine » · 4 84752 jaetaan molempiin lauhduttimiin 31 ja 32.

Johdon 36 kautta johdetaan ilmaa rakennuksen tiloista 12 höyrystimeen 30, jossa kylmäväliaine ottaa lämpöä lämpimästä huoneilmasta, joka sen jälkeen lähtee 5 höyrystimestä 30 alhaisemmassa lämpötilassa, kuten on merkitty nuolella 37. Tämä kylmempi ilma voi mennä ympäristöön, mutta voidaan myös edullisesti johtaa sellaisiin tiloihin rakennuksessa tai tämän yhteyteen järjestetyissä erillisissä rakennuksissa, joissa on 10 tiloja, joita on pidettävä alhaisissa lämpötiloissa, kuten ruokavarasto, autotalli jne.

Lauhdutin 31 on järjestetty lämmönvaihtimeen 38, johon johdetaan ilmaa ulkosalta ilmansisäänoton 39 kautta. Sen jälkeen kun ulkoilma on kulkenut lämmön-15 vaihtimen 38 kautta ja lämmennyt tässä, se johdetaan johdon 42 kautta rakennuksen sisätiloihin 12.

Lämmitettyä ulkoilmaa johdetaan kuitenkin myös sopivissa määrissä ja sopivassa lämpötilassa eri koneisiin ja laitteisiin rakennuksessa, jossa on tarkoitus 20 tapahtua ajoittaista lämpiämistä, erityisesti kuivausta. Siten voidaan lämmitettyä ulkoilmaa johtaa suihku-koppiin tämän kautta nopeasti virtaavana lämpimänä • . ^ ‘ ilmavirtana kuivausta varten suihkun jälkeen käyttä- » » * * : :*·*: mättä pyyhettä. Lämmitetty ulkoilma voidaan johtaa myös l t'r ‘ 25 kuivaajan kautta, jolloin pyykki kuivataan lämmitetyllä i raitisilmalla samalla tapaa kuin pyykki kuivataan ulko- *. * *:/v; na. Ilma vodaan johtaa kuivaajasta suoraan lämpöpumpun höyrystimeen 30. Paitsi että tällä järjestelyllä pääs- :’·;Υ tään eroon kuivausilman lämmityksestä kuivaajassa, joka • · 30 on tavallisesti järjestetty sähköisillä lämpöelemen-teillä, vältetään kuitupitoisen ilman pääsy rakennuksen «M» j.·.· tiloihin. Samaa järjestelyä voidaan luonnollisesti soveltaa kuivauskaapissa. Lopuksi voidaan lämmitetty Λ*χ: ulkoilma johtaa astianpesukoneeseen astioiden kuivaami- :·' 35 seksi, joka nykyisin tapahtuu pääasiassa käyttäen suu- ritehoisia sähköisiä lämpöelementtejä, jotka kytketään päälle väliaikaisesti tiskin päätöksen yhteydessä.

5 84752 Lämmitetyn ilman poisto rakennuksesta voi tapahtua automaattisella säädöllä siten, että poisto tapahtuu ruoan laiton yhteydessä ainoastaan keittiön puhaltimen kautta johdon 36 ja höyrystimen 30 kautta niin, että 5 käytettäessä keittiön puhallinta vältetään lämmitetyn ilman päästö ymnpäristöön ja tällöin myös suuret lämpö-häviöt, jotka liittyvät sellaiseen poistoon.

Viemärivedet, jotka poistuvat rakennuksesta esim. suihkukopista 12', johdetaan johdon 43 kautta 10 lämmönvaihtimeen 44 ja päästetään sitten pois johdon 45 kautta. Lämmönvaihtimeen 44 tuodaan myös raitis vesi johdon 46 kautta raitisveden lämmittämiseksi joka sitten vaihtoehtoisesti menee johtoon 47 käytettäväksi pesussa ja tiskauksessa ja lämmönvaihtimeen 48, jossa 15 vesi lämmitetään lämmönvaihdon avulla lauhduttimen 32 kylmäväliaineen kanssa. Lämmönvaihtimesta 48 menee lämmitetty vesi johdon 49 kautta rakennuksen lämmin-vesijärjestelmään. Kylmäväliaineen jako lämmönvaihti-miin 38 ja 48 kolmitieventtiilin 35 kautta tapahtuu 20 säätölaitteiston 50 avulla, joka tunnustelee lämpötilaa lämmitetyssä ulkoilmassa lämmönvaihtimen 38 ulosmenossa ja lämpötilaa vedessä lämmönvaihtimen 48 ulosmenossa ja · riippuen tästä säätää venttiiliä 35.

* Laskelmat ovat osoittaneet, että keksinnön * ' . 1 25 mukaista tapaa soveltaen pitäisi voida tyydyttää nor- • ^ 1 ·· maalin talon energiatarve 15000 - 20000 kWh/vuosi tuo-dulla määrällä ostoenergiaa, joka on suuruusluokaltaan 0.4; 5000 - 6000 kWh/vuosi.

♦ · » • · · • · • · ·♦· 1 • ♦ · VV".

* 1· m ** p ·«1 φ Λ * · ·1 . V1 • » ·· · m ·

Claims (3)

6 84752

1. Rakennuksen aurinkolämmitysjärjestelmä, johon kuuluu aurinkopaneeli (16) ja suljettu kierto 5 ilmaa, jota lämmitetään aurinkopaneelissa (16), varten olevalla kanavajärjestelmällä (26) varustetussa lämpö-varastossa (10), tunnettu siitä, että lämpövarasto muodostuu rakennuksen seiniä kantavasta betonisesta pohjalaatasta, jonka alapuoli on 10 varustettu ensimmäisellä eristekerroksella (13) ja yläpuoli on varustettu ylöspäin rakennuksen sisätilan suuntaan eristävällä toisella eristekerroksella (13'), ja että toinen eristekerros (13*) on sovitettu suoraan 15 ohjaamaan lämmönluovutusta lämpövarastosta (10) rakennuksen sisätilaan.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen aurinkoläm-mitysjärjestelmä, tunnettu siitä, että kanava-järjestelmään (26) on liitetty sähköinen lämmönlähde 20 (28).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen aurinkoläm-mitysjärjestelmä, tunnettu siitä, että kanava-järjestelmään (26) on liitetty lämmönlähde (28) puun : tai fossiilisten polttoaineiden polttamiseksi. : l·· · • · · * 0 m · * * „ ··* . * • * · » ··*··* ·♦«»* • · * / ** i f .* • »·! • · ' m t ♦ * * ♦ ' * • · · * > • » · · · • · · N·*'. . * ‘ / r r - * s ~ 7 84752