FI93991C - Huonetilan ilmastointi- ja lämmityssovitelma - Google Patents

Description

93991

Huonetilan ilmastointi- ja lämmityssovitelina

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen huonetilan ilmastointi- ja lämmityssovitelma.

Tällainen sovitelma käsittää yleisesti ulkoilman ja huonetilan välille sovitetut ainakin kaksi ilmakanavaa, joihin on yhdistetty ainakin yksi puhallin. Kanavissa on elimet, joilla ilman virtausta kanavien läpi voidaan säätää siten, että puhaltimella saadaan puhalletuksi raitisilmaa toisen kanavan kautta huonetilaan. Huoneilmaa virtaa puolestaan toisen kanavan kautta ulkoilmaan. Kanavissa on edelleen puhdis-tuselimet, joilla kanavien kautta kulkevista ilmavirroista voidaan erottaa ja poistaa epäpuhtauksia, sekä lämmönsiir-toelimet, joilla sisään johdettavaan raitisilmaan saadaan siirretyksi lämpöä ulos virtaavasta huoneilmasta.

Ikkuna on perinteisesti ollut valontuoja rakennuksen sisään. Myöhemmin on kiinnitetty huomiota ikkunarakenteen lämmöneristykseen ja tiiviyteen. Energian hinnan ajoittain noustua voimakkaasti yli muun kustannustason on rakennuksen tiiviys ja lisälämmöneristys tulleet entistä tärkeämmiksi.

Nämä aikomukset muutettuina toimenpiteiksi ovat johtaneet ongelmiin rakennusten ilmastoinnissa. Ongelmia on tavaili-*·; sesti pyritty ratkaisemaan varustamalla ilmastointi keski tetyllä mekaanisella puhalluksella tai imulla. Näin on saatu aikaan sopivalta tuntuva kompromissi tiiviyden, lämmöneris-tävyyden, ilmanvaihdon sekä valon sisääntuonnin välillä Suomen olosuhteissa.

·· Ilmastointia on edelleen parannettu yhdistämällä siihen lämmön talteenotto sekä uusissa ratkaisuissa myös ilman suodatus ja puhdistus.

Keskitetyssä ilmastoinnissa on ongelmana monimutkainen putki-verkosto sekä pitkistä putkista johtuva painehäviö ja tämän ·· aikaansaamiseksi tarvittavan puhaltimen ääni. Pitkät putkis- 2 93991 tot ovat monien kansainvälisten havaintojen mukaan myös monien sairauksien ja allergioiden lähde, kun niihin kerääntyy itiöitä, sienikasvustoa, bakteereita jne. On luonnollista, että pitkät ilmanvaihtoputket, joissa ilma virtaa tarkoituksellisesti hitaasti, ovat oiva laskeutumispaikka monille pienille hiukkasille ja kondensoituvalle kosteudelle.

Keskitetty ilmanvaihto on kallis ratkaisu, joka ei myöskään missään tilanteessa poista rakennuksen sisältä sitä vedon-tunnetta, jota esiintyy ilmanvaihtoputken ja ikkunan lähellä. Ikkuna on lisäksi aina huonommin eristetty kuin vastaava seinärakenne — tämä pätee perinteiseen staattisesti eristettyyn ikkunaan.

FI-kuulutusjulkaisuista 73044 ja 73045 tunnetaan ikkunaraken-teita, joissa ikkunaan on yhdistetty ilmanvaihtojärjestelmä, jolloin ikkuna samalla toimii osittaisena lämmön talteenotto-laitteistona. FI-kuulutusjulkaisun 73044 mukaisen ratkaisun avulla saadaan suuri osa ikkunatilan väliin johtuneesta lämmöstä puhallettua tuuletusilmalla takaisin sisään, jolloin voidaan saada aikaan erittäin hyviä k-arvoja, mitattuna ko. ikkunasta. Poistoilman lämmön talteenoton suhteen ei julkaisussa esitetä mitään ratkaisua. FI-hakemuksessa 893337 on kuitenkin ehdotettu, että tällaisen dynaamisesti lämpöeriste-tyn ikkunan poistoilman lämpö otettaisiin talteen lämmönvaih-: timella, edullisesti lämpöputkella ja/tai Peltierelementillä.

Ilmanvaihdon lämmön talteenottoa ikkunoista konstruktiivi-sesti erillään on lähestytty mm. FI-kuulutusjulkaisussa 72382, jossa tuuletusikkunan kautta virtaavan ilman poisto ja sisäänpuhallus on järjestetty regeneratiivisella lämmönvaih-timellä, jossa sanotun laitteen massa lämpiää ja jäähtyy sitä mukaa kun ilman siirtyy siinä vuoron perään eri suuntiin. Ehdotetun lämmönvaihtimen ilmanvirtausjärjestely perustuu siihen, että puhallin muuttaa pyörimissuuntansa. Tämä on melun suhteen epäedullinen ratkaisu. Sitä ei myöskään voida soveltaa, kun halutaan saada aikaan jatkuva sisäänvirtaus 3 93991 ikkunan välitilan lävitse ja jatkuvasti samat virtaus- ja lämmitysolosuhteet. Suuntaansa muuttava virtaus aiheuttaa melun muutoksen, ilman virtauksen muutoksen, kiihdytyksiä mekaanisissa elimissä jne., jotka ihminen huomaa häiriöinä paljon helpommin kuin jatkuvan tasaisen tilanteen.

Eräs toinen toistaiseksi vielä ratkaisemattomaksi jäänyt ongelma liittyy epäpuhtauksien, kuten pölyn, kaasumaisten epäpuhtauksien (esim. happamien kaasujen) ja roskien poistoon huonetilaan johdettavasta raitisilmasta niin pienellä ja yksinkertaisella laitteistolla, että se voitaisiin yhdistää yksittäiseen ikkunaan kutakin huonetta koskevana erillisratkaisuna .

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa tunnettuun tekniikkaan liittyvät epäkohdat ja saada aikaan aivan uudenlainen ratkaisu huonetilan ilmastoimiseksi ja lämmittämiseksi.

Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että alussa mainitun ilmastointi- ja lämmityssovitelman lämmönsiirtoelimet käsittävät ilmakanaviin sovitetut materiaalikerrokset, jotka päästävät lävitseen ilmaa ja jotka koostuvat lämpöä varastoivasta ja sitä luovuttavasta materiaalista. Kerrokset koostuvat rakeisesta materiaalista, josta ainakin osa on kalsium- tai magnesiumkarbonaattia. Sovitelman puhallin on .· sovitettu puhaltamaan jatkuvasti samaan suuntaan ja raitisil- man ja vastaavasti huoneilman virtauksia ohjataan säätöelin-ten avulla siten, että ne kulkevat vuoron perään eri ilma-kanavien ja niihin sovitettujen kerrosten läpi. Poistettavan huoneilman lämpö kerätään lämmönvaihtajaan, josta se siirretään raitisilmaan vaihtamalla ilmavirran kulkua säätöelinten - avulla ja johtamalla raitisilma lämmönvaihtajakerroksen läpi.

Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle sovitelmalle on pääasiallisesti tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

4 93991

Keksinnön mukaan huonetilasta poistettavasta ilmasta kerätään lämpöä regeneratiivisiin lämmönvaihtoyksiköihin, jotka koostuvat lämpöä varastoivasta ja sitä luovuttavasta materiaalista. Tällaisena materiaalina voidaan käyttää lämpöä johtavia metalleja. Huonetilan ilmastointiin ja lämmittämiseen tarkoitetut lämmöntalteenottojärjestelmät, joissa lämmönvaraajat koostuvat metallilevykennostoista, ovat tunnettuja FI-patent-tijulkaisusta 71832 ja FI-patenttihakemuksesta 773615. Keksinnössä käytettävät lämmönvaihtoyksiköt koostuvat sen sijaan rakeisesta aineesta, josta voidaan muodostaa korkeakin materiaalikerros ilman, että painehäviö nousisi kovin korkeaksi. Kerroksen rakenne on edullisesti seuraava: 1) Ainakin osa - mahdollisesti kaikki - lämmöllä regeneroitavasta materiaalista on hiekkaa, soraa tms. halpaa materiaalia. Edullisesti materiaalina on kalkkikiveä, dolomiittikalkkia, liitua tai sentapaista ainetta. Vaihtoehtoisesti se koostuu emäksisistä karbonaattikivilajeista. Voidaan myös käyttää edellisten seoksia. Rakeet ovat halkaisijaltaan muutaman millimetrin kokoiset.

Pelkkä rakeinen sora- tai kalkkikivimateriaali toimii jo lämmönvaihtimena ja hyvänä lian ja roskien suodattimena, jolla on pieni painehäviö.

: 2) Osa sanotusta materiaalista on pinnaltaan käsitelty suolan vesiliuoksella, joka edelleen sisältää viskositeettia korottavaa ainetta, kuten glykolia, polyglykolia tai muuta tunnettua ainetta, kuten karboksimetyyliselluloosaa. Viskositeettia korottavan kemikaalin tehtävänä on estää vettä valumasta rakeisen aineen pinnalta ja pitää pinta aina kosteana osmoottisen paineen ja liukoisuuden vaikutuksesta.

Kun osa rakeisen materiaalin pinnasta kostutetaan saadaan tämä pinta samalla kemiallisesti reaktiiviseksi. Se pystyy erinomaisen hyvin erottamaan ilmasta pieniä kiinteitä epäpuhtauksia, joiden talteenottoon muuten tarvitaan niin tii- 5 93991 viitä kuitusuotimia, että ilmakanaviin muodostuu suuri paine-häviö.

Kostutuksen vaatimat kemikaalit, liukoiset suolat kuten NaCl, KCl, CaCl2 jne. eivät ole haihtuvia eivätkä mitenkään haittaa huoneilmaa, sama pätee esim. glykoleihin ja erityisesti polyglykoleihin. Kostutusaine voi edullisesti olla esimerkiksi kaikkien näiden seos.

Kostutettu kerros asetetaan edullisesti niin, ettei se koskaan jäädy, ts. jäätymispistettä alentavien aineiden, eli yllä mainittujen suolojen, määrä ja kerroksen etäisyys ulkoilmasta järjestetään niin, ettei kerros jäädy.

3) Osa rakeisesta materiaalista voi olla edellisen lisäksi rakeista aktiivista hiiltä. Aktiivihiiliosa poistaa ilmasta muut kaasumaiset epäpuhtaudet, kuten hiilivedyt, klooratut hiilivedyt ja palamisessa syntyneet aromaattiset yhdisteet, jotka kulkeutuvat savun mukana.

Rakeinen aine on keksinnön mukaan edullisesti sovitettu patruunaan, jolloin tämän rakenne on raitisilmavirtauksen virtaussuunnassa seuraava: a) Kerros rakeista kuivaa materiaalia, b) kerros rakeista kosteaa materiaalia ja c) kerros rakeista aktiivista hiiltä sisältävää materiaalia. Rakeisen materiaalin pitämiseksi paikallaan voidaan aktiivihiiliker-roksen poistopäähän ja rakeisen materiaalin tulopäähän sovittaa verkko- tai seularakenteet, jotka eivät sanottavasti vaikeuta ilman virtausta kerroksen läpi.

Patruunat voidaan yksinkertaisesti vaihtaa yhden tai useamman kerran vuodessa ilmanvaihdon tarpeen ja rakennuksen sijainnin mukaan. Maaseudulla ja kaupungin keskustassa sijaitsevat rakennukset voivat käyttää patruunoita, joiden koostumus on erilainen painottuen enemmän tai vähemmän esim. aktiivihiilen määrään tai kalkkikiven tai muun karbonaatin määrään.

6 93991

Yhteenvedonomaisesti todettakoon, että rakeinen materiaali on teknisesti edullinen suuren lämmönsiirtopintansa vuoksi ja koska se ei muodosta merkittävää ilmanvirtauksen vastusta.

Kun siinä käytetään kostutettuja karbonaattimineraaleja voidaan lämmönsiirtoyksikön avulla samalla poistaa ilman happamat epäpuhtaudet, kuten S0X, Ν0χ ja orgaanisten rikkiyhdisteiden merkaptaanien. Samalla saadaan rikkivety neutraloiduksi ja poistetuksi ilmasta. Kostean viskoosimateriaalin pinta poistaa edelleen huipputehokkaasti ilmasta kiinteitä hiukkasia, ilman että muodostuisi suurta painehäviötä mate-riaalikerroksen yli. Rakeinen materiaali on myös taloudellisesti edullinen koska materiaali on halpaa (luokkaa 0,3 mk/kg).

Keksinnön mukaiset lämmönvaihtoyksiköt sijoitetaan edullisesti ikkunarakenteeseen, jonka eri ruutujen välitilan kautta imetään ilmaa sisään. Välitilan kautta virtaava raitisilma ehtii näet lämmetä ainakin jonkin verran huonetilan puoleisen lasi läpi johtuvan lämpömäärän vaikutuksesta. Erityisen edullista on yhdistää esillä oleva lämmitys- ja ilmastointi-sovitelma FI-kuulutusjulkaisuissa 73044 ja 73045 esitettyihin ikkunarakenteisiin. Ilmastointi- ja lämmityssovitelma voidaan sovittaa omaksi yksikökseen tällaisen ikkunan alareunaan, karmin yhteyteen.

: Keksinnön mukaisessa sovitelmassa on ainakin kaksi lämmön- vaihtopanosta, mutta niitä voi olla useampiakin.

Keksinnön mukaan raitisilmaa puhalletaan yhden panoksen läpi samalla kun huoneilman annetaan virrata ulos toisen, regeneroitavan panoksen läpi. Säätöelimillä muutetaan halutun ajan jälkeen ilmavirtausten kulkusuuntaa ja johdetaan raitisilmaa regeneroidun panoksen läpi lämmön siirtämiseksi siihen. Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaan sovitelma toimii yhdellä puhaltimella, joka on sovitettu puhaltamaan ulkoilmaa regeneroidun lämmönvaihtopanoksen läpi, jolloin huonetilaan muodostuvan lievän ylipaineen vaikutuksesta huoneilmaa virtaa 7 93991 poistokanavan kautta ulos. Erään toisen edullisen suoritusmuodon mukaan käytetään kuitenkin kahta puhallinta, joista ensimmäinen puhaltaa raitisilmaa sisään ja toinen imee huoneilmaa ulos. Säätöelimillä, joita ovat esim. läppäventtiilit tai sentapaiset ilmavirran ohjauselimet, ohjataan ensimmäiseltä puhaltimelta tuleva viileä raitisilma ensimmäisen regeneroidun lämmönvaihdinpatruunan kautta ilmastoitavaan huonetilaan. Läppäventtiilit sulkevat samanaikaisesti rai-tisilmakanavan toiselta puhaltimelta, jokaimee alipaineen toisen lämmönvaihdinpatruunan virtaushaaraan. Huoneilmaa kulkeutuu alipaineen vaikutuksesta toisen patruunan ja imu-haaran kautta toiselle puhaltimelle ja joutuu sitä kautta ulkoilmaan. Järjestämällä ilman tulo- ja poistoputket samansuuntaisesti, joko vierekkäin tai päällekkäin, voidaan kaksi-puhallinratkaisussa puhaltimet asentaa rinnakkain, jolloin molempia käyttää sama moottori. Erään ratkaisun mukaan ovat (tangentiaali)puhaltimien puhallinsäleiköt järjestetty samalle akselille, jota pyörittää yksi moottori.

Keksintöön liittyy huomattavia etuja. Niinpä keksinnön mukainen lämmitys- ja ilmastointisovitelma on helposti toteutettavissa vanhojen rakennusten saneerauksen yhteydessä. Keksinnön edullisessa suoritusmuodossa, jossa sovitelma yhdistetään ikkunakonstruktioon, taataan samalla se, että ilmastointi voidaan järjestää vedottomaksi. Tällöin voidaan edelleen ilmastoida ja lämmittää vain sitä tilaa, jossa oleskellaan. Uusien rakennusten suunnittelu helpottuu ja kustannukset laskevat, kun tilaa vieviä ja vaikeasti vedettäviä putkistoja ei tarvita.

Tämän keksinnön mukaan voidaan edelleen ratkaista ilmastoinnin hygienia- ja puhtausongelmat hyvin edullisesti samalla kun varsinaisesti on ratkaistu dynaamisen lämmöneristyksen ja regeneratiivisen lämmön talteenoton ongelmat.

Koska keksinnössä käytettävä puhallin pyörii jatkuvasti sa-. , maan suuntaan ja on sijoitettu raitisilman virtaussuunnassa 8 93991 ennen lämmönvaihdinyksikköä, on puhaltimen äänitaso erittäin matala. Viimeksi mainittu seikka on asumisviihtyvyyden kannalta erittäin tärkeä.

Keksinnön mukaisen sovitelman rakennetta ja toimintaa ryhdytään seuraavassa lähemmin tarkastelemaan oheisen piirustuksen avulla.

Kuviot la ja Ib esittävät periaatekuvantona keksinnön mukaisen sovitelman toimintaa käytettäessä yhtä puhallinta.

Kuviossa le esitetään vastaavasti kaksipuhallinrakenteen periaateratkaisu yläkuvantona. Kuvioissa Id ja le on esitetty kaksipuhallinrakenteen halkileikkaukset sivukuvantoina.

Kuvioissa la ja Ib esitetty regeneratiivinen lämmönvaihdinyk-sikkö 1 on kaksiosainen. Se muodostuu kahdesta putkesta 2 ja 3, jotka on täytetty lämpöä keräävällä ja sitä luovuttavalla materiaalilla 4, jolloin muodostuu kaksi lämmönvaihtopatruunaa. Putket 2 ja 3 ovat alkupäästään yhdistetyt toisiinsa yhdeksi tuloputkeksi 5. Tuloputkeen 5 on sijoitettu puhallin 6, joka on sovitettu puhaltamaan jatkuvasti samaan suuntaan. Tähän tarkoitukseen sopii hyvin esimerkiksi nk. tangentiaali-puhalIin-tyyppiä oleva puhallin. Putkien 2 ja 3 yhtymäkohtaan on kummankin putken ulkoseinämään muodostettu aukot, joihin : on kiinnitetty haaraputket 7 ja 8. Kummatkin putkenhaarat 7 ja 8 on taivutettu tuloputken 5 taakse ja yhdistetty poisto-putkeksi. Kuvioiden la ja Ib mukaisessa yläkuvannossa tulo-putken 5 takana olevaa poistoputkea ei ole esitetty.

Puhallin 6 puhaltaa raitisilmaa aina toiseen patruunaan. Tätä puhalluspaikkaa vaihdellaan termostaattiohjatuilla läpillä 9 ja 10. Niinpä tulokanavassa 5 oleva puhallin 6 puhaltaa kylmää ulkoilmaa patruunaan 3 läpän 9 ohjatessa patruunasta 3 poistuvan ilman huonetilasta ulos. Vastaavasti kun taas vuorostaan patruuna 2 on sisäänpuhallusvuorossa, läppä 10 ohjaa patruunasta poistuvan ilman ulkotilaan.

4 93991 9 Läpät 9 ja 10 voivat olla mekaanisesti tai sähköisesti yhdistetyt toimimaan synkronissa. Keksinnössä voidaan myös käyttää monitie-venttiiliä. Läppien toimintaa ohjaa lämpötila-anturi, jota ei ole esitetty kuvioissa. Kesällä, kun lämpötila-anturi ei voi toimia, koska lämpötila ei sisään-puhalluksessa muutu nopeasti, kuten talvella, läppä on aina samassa asennossa, ja sama suodatinpatruuna toimii jatkuvasti vain mekaanisena ja kemiallisena suodattimena. Tarvittaessa voidaan tietenkin toteuttaa läppien toiminnan säätö täysin mekaanisesti.

Ilman ulospuhallus rakennuksesta voidaan ratkaista kahdella edullisella tavalla. Kuten yllä mainittiin käytetään sisään-puhalluksessa edullisesti tangentiaalipuhallinta 6, koska se on erittäin äänetön ja aiheuttaa lähes laminaarin virtauksen verrattuna aksiaalipuhaltimeen. Kaksipuhallinratkaisussa, joka on esitetty kuvioissa le - le, tangentiaalipuhaltimessa on samalla moottorilla kaksi puhallinsäleikköä 6 ja 6', jolloin toinen (6) puhaltaa raitisilmaa sisään tuloputken 5 kautta ja toinen (6') huoneilmaa ulos poistoputken 11 kautta. Keksinnön mukaiset puhallinsäleiköt on tällöin järjestetty vierekkäin kuten on esitetty kuviossa le

Toinen myös yhtä edullinen tapa ratkaista asia on jättää ulospuhallin 6' pois. Kun rakennus on hyvin ilmastoitu, se > 4 · voi olla myös riittävän tiivis. Lähin poistopaikka on tällöin selvästi saman ikkunan alue, jossa sisäänpuhalluskin tapahtui. On selvää, että tämä ei toimi jatkuvasti esim. ovien ollessa auki. Tällöin menetetään vain osa talteenotetusta lämmöstä, ei muuta.

Kolmas tapa ratkaista kahden patruunan vaihto-ongelma, on siirtää puhallinta liikkuvalla alustalla, kuten kirjoituskoneen kirjoituspäätä siirretään joko hitaasti, jatkuvatoimi-sesti tai nopeammin jaksottaisesti.

Missään tapauksessa ei ole edullista muuttaa puhaltimen pyö- »· 10 93991 rimissuuntaa, koska sen aiheuttamalta kiihdytysmeluhaitalta ei voida välttyä, samoin ei voida välttyä muuttuvan ilmavirran aiheuttamalta häiritsevältä haitalta.

Seuraavat esimerkit kuvaavat täsmällisemmin keksintöä.

Esimerkki 1

Rakeinen patruuna lämmöntalteenotto- ia luovutuselimenä.

Koska ilmiöt ovat identtisesti käänteiset, vain toisen käsittely laskennallisesti riittää.

Oletetaan, että meillä on kalkkikiveä rakeina, jotka ovat 4 mm halkaisijaltaan ja jotka oletetaan yksinkertaisuuden vuoksi pyöreiksi.

CaC03 Cp-arvo on 0,854 kJ/kg°C

Oletetaan yksinkertaisuuden vuoksi myös, että lämpötila tasaisena seinämänä nousee tai laskee patruunassa.

Olkoon ulkona -20°C ja sisällä +20°C, ja kuvitellaan patruuna rakennetuksi 80 % lämmön talteenottotehokkuuteen, saadaan: Q = m x Cp x (T^-T,) x 0,8 = 27,3 kJ/kg.

Ilman ominaislämpö on 1,05 kJ/kg °C ja tiheys 1,29 kg/m3, jolloin saadaan: V = q/[Cpi x 1,29 x (T3-T4] =0,63 m3/kg, jolloin voidaan jäähdyttää tai lämmittää ilmaa 0,63 m3 kg:11a sanottua rakeista materiaalia.

Jos ikunasta tyypillisesti puhalletaan sisään esim. 2,25 1/s ilmaa, pitää patruunaa vaihtaa noin 5 min. välein, jos yhdes-. sä patruunassa on materiaalia, joka lämpökapasiteetin suhteen 11 93991 vastaa 1 kg kalkkikiviekvivalenttia.

Lämmönsiirtokertoimet - lämmönsiirron tehokkuus: Q = U x A x (T, - Tx) , jossa Τχ on muuttuva.

Lasketaan aluksi maksimitilanteella, jossa lämpötilaero on 0,8 % 40°C.

A = M x 6/(2930 x D) =0,51 m2/kg kiveä.

U = 6,4 W/m2 °C (Levenspiel: Fluidisation

Engineering: Nu = 1,0, Re = 6,5) 105 W/kg kiveä, lämpö ilmasta kiveen

Alkuperäisen 27 kJ/kg siirtämiseen tarvittava aika on siis: t = 257 sekuntia

Tilanne näyttää mahdolliselta, lasketaan se todellisena, epästationäärinä lämmönsiirtona:

Koska lämmönsiirron differentiaaliyhtälö integroituna johtaa siihen, että saadaan: ... ^todellinen = ^max X ^ (T^ “ ^0^/^2- ttod = t^ X In (1/0,2) = 257 X 1,61 = 414 s

Otettaessa pallomaisen kalsiittirakeen sisällä tapahtuva epästationaari lämmönjohtuminen huomioon edelleen 80 % tasapainosta, ja olettaen pallot 4 mm halkaisijaltaan, saadaan 80 % tasapaino edellisessä tilanteessa asettumaan 287 sekunnissa. Tämä vaikuttaa lisäävästi tilanteeseen niin, että vastustekijät voidaan tunnetulla tavalla laskea yhteen.

Uusi todellinen lämmitysaika saadaan laskemalla nämä ajat yhteen siten, että ne olisivat vastuksia, jolloin saadaan: 12 93991 tu* = 517 s

Aikaisemmin laskettu aika, 5 min, ei siis riitä, vaan sitä vastaava 1 kg:n kalsiittimäärä pitää korottaa n. 1,5 kg:aan patruunaa kohti, jolloin patruunan tilavuus on n. 1,2 1.

Esimerkkilaskelmissa, joita ei ole esitetty täydellisinä, oletetaan, että ilma virtaa 1 dm2 otsapintaa vastaan sisään regeneraattoriin. Regeneraattori voi olla luonnollisesti kapeampi ja pitempikin.

Suurennettaessa ilmavirtaa arvoon 8 1/s, muuttuu Nu-luku kaksi kertaa suuremmaksi, vaikutus ei ole suuri lämmönsiirtoon, koska vastus on suurelta osin kiven sisässä. Vaikutus-patruunan painehäviöön on merkittävä. Painehäviön voidaan laskea olevan: 2,25 m/s 8,0 m/s dP /N/nij 1,1 4,6

Esimerkki 2

Vaikutus ilman epäpuhtauksiin, neutralointikapasiteetti.

Lasketaan esimerkiksi vaikutus rikkidioksidiin: * 1 kg kalsiittia sisältää 10 mol kalkkia. Oletetaan ilmassa olevan 0,5 mg/m3 rikkidioksidia, 64 g/mol(10 x kaupunkikes-kiarvo) 10 x 64 /(0,5 E-6) = 1280 M m3

Jos oletetaan, että 5 % kalsiitista reagoi, vastaa se vielä 64 M m3 ilmaa, joka riittää 8 1 ilmaa/s vauhdilla 12 vuodeksi.

13 93991

Ottaen huomioon muutkin happamet saasteet ilmassa, kuten typen oksidit jne. voidaan varmuudella havaita, että yksi tällainen patruuna kestää neutralointitehtävässä ainakin vuoden. Kuivalla rakeen pinnalla ei yleensä mitään reaktiota tapahdu, josta syystä kostutus myös on tarpeen.

Kun yllä kuvattu suodatin, ilman regeneratiivinen lämmön-vaihdin ja kemiallinen suodatin kytketään sellaiseen ikkuna-konstruktioon, jossa on oma lämmön talteenottoyksikkö ikkunan sisällä ja edelleen sähköllä lämmitettävä ikkunaruutu, tasataan tehokkaasti syklisen lämmöntalteenoton aiheuttamia pieniä lämpötilamuutoksia, jotka erillisessä systeemissä olisivat huomattuina haitallisia.

I · ·

Claims (3)

14 93991

1. Huonetilan ilmastointi- ja lämmityssovitelma (1), joka käsittää - ulkoilman ja huonetilan välille sovitetut ainakin kaksi ilmakanavaa (5, 11), joihin on yhdistetty ainakin yksi puhallin (6) , - kanaviin (5, 11) sovitetut elimet (9, 10), joilla ilman virtausta kanavien läpi voidaan säätää siten, että pu-haltimellä (6) saadaan puhalletuksi raitisilmaa huonetilaan ensimmäisen kanavan (esim. 5) kautta, jolloin toisen kanavan (esim. 11) kautta virtaa huoneilmaa ulkoilmaan, - kanaviin (5, 11) mahdollisesti sovitetut puhdistuseli-met, joiden avulla kanavien kautta kulkevista ilmavirroista voidaan poistaa epäpuhtauksia sekä - kanaviin yhdistetyt lämmönsiirtoelimet (4), jolloin ilmanvirran säätöelimet (9, 10) on sovitettu ohjaamaan raitisilman ja vastaavasti huoneilman virtaukset vuoron perään lämmönsiirtoelinten (4) kautta lämmön keräämiseksi ensin poistettavasta huoneilmasta lämmönsiirtoelimeen (4) ja sen siirtämiseksi senjälkeen lämmönsiirtoelimestä sisään puhallettavaan raitisilmaan, tunnettu siitä, että - lämmönsiirtoelimet käsittävät ilmakanaviin (5, 11) so- : vitetut ilmaa läpäisevät kerrokset (4), jotka koostuvat rakeisesta materiaalista, josta ainakin osa on kalsium-tai magnesiumkarbonaattia ja - lämmönsiirtoelinten (4) rakeisen materiaalin pinta on ainakin osittain kostutettu veden, suolan sekä viskositeettia nostavan aineen seoksella kostean pinnan jäätymispisteen laskemiseksi normaalin ulkoilman lämpötilaa alhaisemmaksi, edullisesti noin -35°C:seen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että viskositeettia nostava aine on glykoli, polygly-koli, karboksimetyyliselluloosa tai sentapainen aine tai 15 93991 näiden aineiden seos.

3. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että lämmönsiirtoelin (4) sisältää granuloitua aktiivihiiltä. • « 16 93991