FI98489C - Saunan ilmanvaihtojärjestelmä - Google Patents

Description

98489 SAUNAN ILMANVAIHTOJÄRJESTELMÄ

Keksinnön kohteena on saunan ilmanvaihtojärjestelmä, joka on kiinnitetty kiukaaseen yhdeksi siihen kuuluvaksi osaksi. Saunan ilmanvaihto-5 järjestelmään kuuluu tarvittaessa mm. kostutus- ja jälkituuletuslaitteistot sekä lämmönvaihdinlaitteisto, jossa on lämmöntalteenotto poistoilmasta ja lämmönluovutus tuloilmaan.

Saunan ilmanlaadulla on tärkeä osa muodostettaessa hyvää löy-10 ly nautinto-olosuhteita kylpy aikana. Ilmanvaihdon avulla poistetaan myös saunomisessa syntyvä kosteus, joka ei valu viemäriin. Kiuas mitoitetaan kunkin saunan yksilöllisiä lämpö- ja kylpyolosuhteita silmälläpitäen. Sopiva ilmanlaatu ja haluttu ilmanlämpötila pitää pystyä saavuttamaan riittävän lyhyessä ajassa. Tällöin kiukaan teho joudutaan “Ύ5 mitoittamaan suureksi. Tämän vuoksi sähkökiukaiden koko sähkön- :'· ; tuotanto- ja jakelujärjestelmään aiheuttama tehohuippu on suuri mm.

viikonloppuisin tapahtuvina saunomisaikoina. Yleensä saunan ilman- t

• I

' vaihtoa ja kosteudenpoistoa joudutaan säätämään käsin saunomisaikana • i · • · * ja tuletusaikana. Lisäksi saunan perusilmanvaihtoa säädetään käsin :**Z0 venttiileiden avulla saunan kuivuttua saunomiskertojen välillä.

• · · • · · • « · «

Yleensä sauna lämmitetään sähkö- tai puulämmitteisellä kiukaalla.

IM • · ’ ·:· * Myös kaasu ja öljykäyttöisiä kiukaita on olemassa. Samoin markkinoilla r

• · « I I

/ on puulla ja/tai sähköllä lämmitettävä kiuas. Sähkökiukaat jakaantuvat ' 25 varaaviin kiukaisiin, jotka ovat jatkuvasti kylpyvalmiudessa olevia lämpöeristettyjä ja avattavilla luukuilla varustettuja tai jatkuvalämmit-teisiin kiukaisiin, jotka ovat sähkökiukaista yleisimpiä.

2 98489

Jatkuvalämmitteinen sähkökiuas käynnistetään ennen kylpemistä ja saunan lämpötila pidetään termostaattiohjatusti haluttuna koko kylpe-misajan. Kiukaan toimintaa voidaan ohjata myös kellokytkimellä tai 5 kauko-ohjauksella.

Jatkuvalämmitteiset kiukaat ovat puukiukaista yleisimpiä. Niitä lämmitetään jatkuvasti koko kylpyajan. Lisäksi käytössä on myös kertaläm-mitteisiä kiukaita, jotka lämmitettään ennen kylpemistä. Näitä kiukaita 10 ei voi lämmittää saunomisaikana. Kertalämmitteiset kiukaat jakaantuvat lisäksi savuhormillisiin ja savuhormittomiin kiukaisiin. Savuhormitonta kiuasta käytetään savusaunassa. Markkinoilla on myös savuhormitto-man ja savuhormillisen kiukaan välimuoto, jota voidaan käyttää savusaunan tapaan tai uloslämpiävänä kiukaana valinnan mukaan.

15

Jatkuvalämmitteisen sähkökiukaan ongelmana on suuri tehontarve varsinkin lämmityksen alkuvaiheessa. Sähkölämmitteisten saunojen : ilmanvaihdosta tingitään usein, jotta tehoa ja energiaa säästyisi sauna- ' kohtaisesti. Kuuma poistoilma pystyy sitomaan suuren määrän kosteut- • < · 'i2Ö ta. Liitettäessä saunan ilmanvaihto suoraan muun rakennuksenosan • *· • · · • · · ilmanvaihtokanavaan kosteus tiivistyy ilmanvaihtoputken seiniin ilman ·*·., jäähtyessä pitkässä kanavassa. Putkien kostuessa homekasvuston kas- «· · v : vuolosuhteen ilmastointijärjestelmässä paranevat.

• · • · · • · '•£5 Saunan ilmanvaihtojärjestelmä, jossa poistoilma lämmittää tuloilmaa

« f · I I

' lämmönvaihtimen avulla on tunnettu DE 2602361 kuulutusjulkaisusta.

« I » * · ·

Siinä on kerrottu ripaputkilämmönvaihtimesta, jonka poistoilmakenno on liitetty poistoilmakanavan etuosaan ja tuloilmakenno tuloilma-kanavan ja kiukaan väliin. Lämpöä siirretään vesikiertoisen putki- ja 30 pumppausjärjestelmän avulla poistoilmasta tuloilmaan.

3 98489

Kennot sijaitsevat toisistaan erillään, mutta on kytketty yhteen kiintein tai joustavin liitoksin varustetulla lämmönsiirtoon tarkoitetulla vedenkierrätysputkistolla. Poistoilmakanava on ko. julkaisussa varustettu lisäksi kanavapuhaltimella.

5

Kuulutusjulkaisun DE 2602361 mukaisessa järjestelmässä tarvitaan saunatilaan hankalasti sijoitettavat erilliset lämmöntalteenotto- ja luovutuskennot, nesteputkisto kennojen välille sekä nesteen kierrättämiseen tarvittavan pumppujärjestelmä. Vesi ei kestä tilapäisestikään 10 normaalissa ilmanpaineessa reilusti yli 100 celsiusasteen lämpötilaa.

Muussa tapauksessa järjestelmä on rakennettava paineenkestovaatimus-ten mukaisesti. Alhaisilla ulkoilman lämpötiloilla tuloilmakanavan jälkeinen kenno voi jäätyä, jolloin vesivahinkojen vaara on ilmeinen.

15 Tämän keksinnön tarkoituksena on tehostaa erityisesti sähkölämmit teisten saunojen, mutta myös muiden saunojen ilmanvaihtoa ja ottaa ‘' V talteen saunan poistoilmasta saatava energia tuloilmaan. Samalla voi-

• · · I

.' · ; daan vähentää kiukaan tarvitsemaa tehontarvetta sekä pienentää ilman-

4 I

'!"! vaihtokanavissa tapahtuvaa veden tiivistymisilmiötä. Keksinnön avulla « I « > *; ;20 voidaan vaikuttaa myös löylyn laatuun ja saunan jälkituuletukseen sekä t « »

4 I I

ilman kosteusolosuhteisiin.

• ·

• I

• · · » f?'· Yhteen rakennettu kiuas ja ilmanvaihtojärjestelmä ei vie oleellisesti a enempää lattiatilaa kuin perinteiset kiukaat. Erillisiä nesteputkistoja • 4 * ’*;25 sekä pumppuja lämmön talteenottoa ja luovutusta varten ei tarvita.

» 1 · « <

Yhteen rakennettu järjestelmä on helppo rakentaa turvalliseksi, helposti « * t

t I I

huollettavaksi ja käytettäväksi. Keksinnön mukaisella järjestelmällä saunan ilmanvaihto ja lämmitys toimii optimaalisesti halutulla tavalla.

4 98489

Kiukaan tehontarve pienenee keksinnön mukaisen lämmöntalteenoton ansiosta. Ilmanvaihdon lämmöntalteenotto voidaan rakentaa esimerkiksi siten, että kiukaan tarvitsema teho pienenee noin 10 ... 15 %. Tällöin 400 000 kiukaan tarvitsema yhtäaikainen sähköntuotantokapasiteetin 5 tarve pienenee 280 ... 420 MW, jos kiukaiden keskimääräinen teho on 7 kW sähkökiuasta kohti, kun ei ole kiuaskohtaista lämmöntalteenottoa ja saunan tuloilma on esilämmittämätöntä ulkoilmaa.

Keksintö perustuu kiukaan osaksi rakennettuun ilmanvaihtojärjestel-10 mään, johon liitetään saunan tulo ja poistoilmakanavat, varustetaan tarvittaessa lämmönvaihtimella, jossa on lämmöntalteenotto ja -luovutus. Ilmanvaihtojärjestelmään voi kuulua lisäksi kostutus-ja kiertoilma-järjestelmä, kondenssivedenpoistolaitteet, tulo- ja poisto puhallin, toimilaitteet ja automatiikka.

15 Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle kiukaaseen rakennetulle saunan ilmanvaihtojärjestelmälle on tunnusomaista se, mikä on • I ' ; esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

lii ’ · ‘20 Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja.

• ♦ · ' 4 4 ·*·., Tämän keksinnön mukainen, kiukaan osaksi rakennettu, saunan ilman- »« * v ; vaihtojärjestelmä on yksinkertainen ja helppokäyttöinen. Keksinnöllä *"*·’ tehostetaan saunan ilmanvaihtoa ja esilämmitetään poistoilmalla tuloil- • at ”25 maa. Keksintö pienentää kiukaan tehontarvetta, säästää energiaa ja mahdollistaa riittävän raitisilmamäärätason, säätää kylpyaikaista «tl

• «I

kosteustasapainoa ja kuivaa ilmanvaihdon avulla saunarakenteet lahoamisen ja kosteusvaurioiden vähentämisemiseksi sekä pienentää rakennuksen muun osan ilmanvaihtojärjestelmän kosteushaittoja.

30 5 98489

Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin oheisten piirustusten avulla.

Kuvio 1 esittää jatkuvalämmitteistä sähkökiuasta ja siihen rakennettua 5 ilmanvaihtojärjestelmää pystysuoraan halkileikattuna ja sivulta katsottu na.

Kuvio 2 esittää vaihtoehtoista tulo- ja poistoilmayhteiden sijoitusta ja varaavatyyppistä kiuasta sekä siihen rakennettua ilmanvaihtojärjestel-10 mää pystysuoraan halkileikattuna ja sivulta katsottuna.

Näissä kuvioissa yläosa muodostuu varsinaisesta kiuasrungosta 1, lämpöä varaavasta massasta 23, lämpöeristeistä 24, lämmitysvastuksista 2 ja tarpeellisine säätö- ja ohjausyksikköineen 3 . Kiukaan alaosaan on 15 asennettu lämmönsiirrin 4. Tuloilmakanava 5 raittiin ilman 6 siirtä miseksi on liitetty seinästä lämmönsiirtimelle, josta ilma ohjataan kiukaan sivu- ja/tai sisäsolien 7 kautta kiukaan yläosaan ja sieltä saunatilaan 8. Tuloilma lämpiää lämmöntalteenotossa ja kiukaan ilmasolissa j ennen tuloa sopivalla korkeudella ulos ja sekoittuen edelleen kuumaan • ••20 ilmavirtaan kiukaassa ja/tai kiukaan yläpuolella.

• · * • · • · • · . Poistoilma 9 otetaan saunatilan alaosasta lämmöntalteenottojärjestel- t · · mään, jossa ilma luovutettuaan lämpöenergiaansa lämmöntalteenotossa tuloilmaan poistoilma 9 johdetaan poistoilmakanavaa 10 pitkin muuhun • · • · · rakennuksen ilmanvaihtojärjestelmään. Tällä järjestelyllä voidaan • t < ‘ , tasoittaa saunan lämpötilaeroa ylä- ja alaosan välillä. Saunan poistoil- masta tiivistyvä kosteus 13 valutetaan vesiputkea 12 pitkin suoraan •« « saunatilan viemärikaivoon 14. Termostaattien 18 avulla ohjataan ja :]'··; valvotaan kiukaan ja kiukaasta lähtevän kuuman ilmavirran lämpötilaa.

6 98489

Tarvittaessa saunan ilman lämpötilan ja kosteuden tasapainottamiseksi sekä pitämiseksi haluttuna sekoitetaan tuloilmaan sopivasti kiertoilmaa 20. Kiertoilmamäärää ohjataan venttiileillä 21 toimilaitteineen.

5 Saunan kylpyaikaista kosteudenohjausta ja seurantaa sekä jälkituule- tuksen ja kuivauksen valvontaa varten on kosteusanturit 15. Kosteus-tiedon perusteella säädetään sopivasti kylpyaikana ilman kostutuslait-teistoa 19 ja kiertoilmalaitteistoa. Saunan kylpyajan jälkeen jälkituule-tusaikana säädetään sopivasti ilmaventtiileitä 16 ja puhallinlaitteita 10 niiden toimilaitteiden ja säätöyksikön avulla.

Ilmanvaihto-osa voidaan varustaa tarpeellisilla poisto- ja tuloilmapuhal-timilla 17, mikäli kiukaan ilmanvaihtojärjestelmää ei liitetä rakennuksen muun osan ilmanvaihtojärjestelmään vaan toimii omana ilmastoinnin 15 palvelualueenaan. Ilmanvaihtomäärä, tulo- ja poistoiimasuhde sekä kiertoilmamäärä tuloilmassa voidaan säätää kunkin saunatilan tarpeiden mukaiseksi muuttamalla poisto- ja/tai tuloilmapuhaltimen pyörimisnopeutta ja /tai säätämällä tulo- ja /tai poistoilmaventtiileitä sekä \. · ; kiertoilmansäätölaitteita.

••20 • · • · · • · ’ Ilmanvaihtolaitteisto voidaan varustaa ilman suodatuslaitteistoilla 22 • · : epäpuhtauksien poistamiseksi ilmasta ennen sen siirtämistä kiukaaseen «*· • J ; ja kiukaasta pois.

♦ · • · • «»

Kevennetyissä ratkaisuissa myös lämmöntalteenottokeonnosto voidaan

« < I

‘ . jättää pois, jolloin saunan ilmanvaihtoa säädetään muilla laitteilla halli- tusti, mutta lämpöä ei voida ottaa talteen ja kosteutta ei voida poistaa ennen ilman johtamista rakennuksen poistoilmajärjestelmään, tai jos V·! sauna toimii omana ilmastoinnin palvelualueenaan ennen ilman johta- 30 mistä ulos.

7 98489

Edellä on esitetty kolme sähkölämmitteiseen kiukaaseen rakennetun ilmanvaihtojärjestelmän ratkaisuvaihtoehtoa. Ilmanvaihtojärjestelmä voidaan rakentaa myös kiinteällä, kaasumaisella tai nestemäisellä polttoaineella lämpiävään kiukaaseen.

5

Kaikki edellä esitetyt kiuastyypit voidaan varustaa mainituilla ja sinänsä yleisesti tunnetuilla varusteilla tai vain osalla niistä kunkin saunomis- ja energiankäytön tehostamistarpeiden mukaan.

10 15 • · • · · • · • · • · • · t • · · • · · • · · • · · I · 1 • · • · • » · ·· · • · * f 4 «

Claims (10)

98489 8

1. Saunan ilmanvaihtojärjestelmä, joka on varustettu lämmönvaihdin-5 laitteistolla, tunnettu siitä, että lämmönvaihdin (4) on kiinnitetty kiukaa- seen (1) yhdeksi siihen kuuluvaksi osaksi. Lämmönvaihtimessa (4) pois-toilmalla (9) esilämmitetään tuloilmaa (6), jolloin kiukaan (1) tarvitsemaa keskitehoa voidaan alentaa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ilmanvaihtojärjestelmä, tunnettu siitä, että se on varustettu laitteistolla kondenssiveden (13) keräämiseksi ja viemäriin (14) johtamiseksi.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ilmanvaihtojärjestelmä, tunnettu 15 siitä, että siihen on rakennettu venttiileillä (16) ja säätöpelleillä (25) sekä niiden toimi-, säätö- ja ohjelmointilaitteilla (3) varustettu tuloilma- kanavisto (5) tuloilman ottamiseksi saunatilaa varten kiukaan alaosaan ja edelleen johtamiseksi kiukaan yläosaan ja sieltä edelleen kiukaan : * · yläpuolella olevaan kuumaan ilmavirtaan (8). ••'•20 • · • · « • · m\mt\ 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ilmanvaihtojärjestelmä, tunnettu • · : siitä, että siihen on rakennettu venttiileillä (16) ja säätöpelleillä (25) • · · «· · V : sekä käyttölaitteilla (3) varustettu poistoilmakanavisto (10) poistoilman (9) ottamiseksi saunatilasta läheltä lattiatasoa ja johtamiseksi edelleen • · * · · [••25 saunatilasta ulos.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ilmanvaihtojärjestelmä, tunnettu siitä, että se on varustettu tulo- ja/tai poistoilmapuhaltimella (17) saunan ilmanvaihtoa varten. 30 9 98489

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ilmanvaihtojärjestelmä, tunnettu siitä, että tulo- ja/tai poistoilma-aukot on varustettu suodatuslaitteilla (22) ilman epäpuhtauksien poistamiseksi.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ilmanvaihtojärjestelmä, tunnettu siitä, että tuloilmaan voidaan säädettävien venttiileiden (21) ja säätö-peltien (25) sekä niiden toimilaitteiden avulla sekoittaa haluttu määrä sauhan kiertoilmaa (20) saunan ilman (8) kosteus- ja lämpötilan pitämiseksi haluttuna.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ilmanvaihtojärjestelmä, tunnettu siitä, että se on varustettu kosteudenilmaisulaitteistolla (15) ja ohjausyksiköllä (3) saunan jälkituulettamiseksi automaattisesti saunan ilman kosteuspitoisuuden mukaisesti. 15

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ilmanvaihtojärjestelmä, tunnettu siitä, että se on varustettu tuloilman kostutuslaitteistolla (19) ja kos-teudenmittauslaitteistolla (15).

4. I /10 10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ilmanvaihtojärjestelmä, tunnettu • ♦ · siitä, että lämmöntalteenottojärjestelmä muodostaa osan kiukaan run- • · : gosta (1) lämmöntalteenottokennojen (4) rungon, säätöpeltien (25) ja « «· ; ilmakanavien (7) avulla. • ♦ • · • · · • · ♦ • · 1 « ' 4