NL1007999C2 - High efficiency heat exchanger for space heating system - Google Patents

High efficiency heat exchanger for space heating system Download PDF

Info

Publication number
NL1007999C2
NL1007999C2 NL1007999A NL1007999A NL1007999C2 NL 1007999 C2 NL1007999 C2 NL 1007999C2 NL 1007999 A NL1007999 A NL 1007999A NL 1007999 A NL1007999 A NL 1007999A NL 1007999 C2 NL1007999 C2 NL 1007999C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
heat exchanger
flow
air
fan
temperature
Prior art date
Application number
NL1007999A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Abraham Anthony John De Graaff
Original Assignee
Stork J E Ventilatoren Bv
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 Stork J E Ventilatoren Bv filed Critical Stork J E Ventilatoren Bv
Priority to NL1007999A priority Critical patent/NL1007999C2/en
Priority to NL1009747A priority patent/NL1009747C2/en
Priority to DK99200070T priority patent/DK0928932T3/en
Priority to DE69901352T priority patent/DE69901352T2/en
Priority to EP99200070A priority patent/EP0928932B1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1007999C2 publication Critical patent/NL1007999C2/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F12/00Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening
    • F24F12/001Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air
    • F24F12/006Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air using an air-to-air heat exchanger
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/30Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • F24F11/41Defrosting; Preventing freezing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/70Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/72Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure
    • F24F11/74Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity
    • F24F11/77Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity by controlling the speed of ventilators
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/56Heat recovery units
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

The heat exchanger (3) has two through- flow circuits which are thermally coupled to each other. The first circuit has an outside air inlet (6) and a room outlet, while the second circuit has an exhaust room air inlet (10) and an outlet (11) to the outside. Both circuits have separate fans (18,19) with individual control units. The two air flows through the respective circuits of the heat exchanger are mutually opposed.

Description

X Sch/sb/Stork Air-16X Sch / sb / Stork Air-16

RUIMTEVERWARMINGSSYSTEEMSPACE HEATING SYSTEM

De uitvinding heeft betrekking op een Ruimteverwarmingssysteem, ingericht voor het door middel van een brander of andere verwarmingsinrichting verwarmen van lucht, welk systeem een warmtewisselaar omvat, die 5 twee fysiek van elkaar gescheiden, door middel van een aantal warmtegeleidende wanden thermisch met elkaar gekoppelde doorstroomcircuits omvatten, namelijk een eerste en een tweede doorstroom-circuits, welke circuits met elkaar verweven zijn opgesteld, 10 welk eerste doorstroomcircuit tijdens bedrijf wordt doorstroomd door een eerste luchtstroom vanaf een buitenlucht-inlaat naar een eerste afvoer naar een te verwarmen ruimte, en welk tweede doorstroomcircuit tijdens bedrijf 15 wordt doorstroomd door een tweede luchtstroom vanaf een aan de genoemde ruimte aansluitende afvoerlucht-inlaat naar een tweede afvoer naar buiten.The invention relates to a space heating system, arranged for heating air by means of a burner or other heating device, which system comprises a heat exchanger, which comprises two physically separated flow-through circuits, which are thermally coupled by a number of heat-conducting walls. namely a first and a second flow-through circuits, which circuits are interwoven, which first flow-through circuit is flowed during operation by a first air flow from an outside air inlet to a first outlet to a space to be heated, and which second flow-through circuit during operation 15 a second air stream flows through from a discharge air inlet connecting to said space to a second discharge to the outside.

Het is een eerste doel van de uitvinding, het rendement van het bekende ruimteverwarmingssysteem 20 substantieel te verbeteren. Een verder doel van de uitvinding is het verschaffen van een ruimteverwarmingssysteem, waarvan de werking op flexibele wijze gemakkelijk aanpasbaar is aan veranderende omstandigheden.It is a first object of the invention to substantially improve the efficiency of the known space heating system 20. A further object of the invention is to provide a space heating system, the operation of which is flexibly adaptable to changing conditions.

25 In verband met het bovenstaande verschaft de uitvinding in het algemeen een verwarmingssysteem dat de bijzonderheid vertoont dat tussen de warmtewisselaar en de eerste afvoer een bestuurbare eerste ventilator is opgenomen; 30 tussen de warmtewisselaar en de tweede afvoer een bestuurbare tweede ventilator is opgenomen; besturingsmiddelen aanwezig zijn voor het individueel besturen van elk van beide ventilatoren; en 007999 2 de warmtewisselaar zodanig is uitgevoerd, dat de twee luchtstromen de respectieve doorstroomcircuits van de warmtewisselaar doorstromen in richtingen, die in dominerende mate onderling tegengesteld zijn.In connection with the above, the invention generally provides a heating system which has the special feature that a controllable first fan is included between the heat exchanger and the first discharge; A controllable second fan is included between the heat exchanger and the second discharge; control means are present for individually controlling each of the two fans; and 007999 2 the heat exchanger is designed such that the two air flows flow through the respective flow circuits of the heat exchanger in directions which are dominatingly mutually opposite.

5 Bij voorkeur wordt het systeem volgens de uitvinding zodanig uitgevoerd dat de genoemde richtingen over het grootste deel van de warmtewisselaar minder dan 45°, bij voorkeur minder dan 30°, van elkaar afwijken.Preferably, the system according to the invention is designed in such a way that said directions deviate from each other by less than 45 °, preferably less than 30 °, over most of the heat exchanger.

Een voorkeursuitvoering is gekenmerkt door een 10 door een bestuurbare klep te openen en te sluiten bypassleiding, die is aangesloten tussen de afvoerluchtinlaat en de invoer van de tweede ventilator. In deze uitvoering kan selectief de uit de ruimte afkomstige af te voeren lucht door de warmtewisselaar of om de 15 warmtewisselaar heen rechtstreeks naar de ventilator worden geleid.A preferred embodiment is characterized by a bypass line opening and closing by a controllable valve, which is connected between the exhaust air inlet and the inlet of the second fan. In this embodiment, the air to be exhausted from the room can be selectively fed through the heat exchanger or around the heat exchanger directly to the fan.

De bypassklep wordt geopend als er met de buitenlucht versneld moet worden gekoeld. Het is belangrijk dat de temperatuur van de toevoerlucht niet 20 onder een vooraf bepaalde temperatuur komt. Deze temperatuur dient een comfortabele waarde te bezitten en wordt derhalve aangeduid met Tcomfort. De bypassklep wordt geopend als een temperatuur Tl wordt bereikt die voldoet aan Tl groter dan Teomfort en Tl + Tbypass verschU kleiner dan 25 T3, waarbij T3 eveneens een gekozen waarde is.The bypass valve is opened if accelerated cooling with the outside air is required. It is important that the supply air temperature does not drop below a predetermined temperature. This temperature should have a comfortable value and is therefore designated Tcomfort. The bypass valve is opened when a temperature Tl is reached that meets Tl greater than Teomfort and Tl + Tbypass differential less than 25 T3, where T3 is also a selected value.

De genoemde temperatuur Tbypass verschil heeft een waarde van 0-7°C en kan in de fabriek worden ingestel.d Tcomfort een door de gebruiker van het systeem in te , j stellen waarde. In geval van toepassing van de bypass is ' 30 Tcomfort door de gebruiker van het systeem, bijvoorbeeld de bewoner van een huis, in te stellen tussen bijvoorbeeld 15 en 25°C.The mentioned temperature Tbypass difference has a value of 0-7 ° C and can be set in the factory. Dcomfort a value to be set by the user of the system. If the bypass is used, '30 Tcomfort can be set by the user of the system, for example the occupant of a house, between 15 and 25 ° C, for example.

Bij voorkeur vertoont het systeem de bijzonderheid dat de klep bestuurbaar is door de 35 besturingsmiddelen. Hiermee kan eenvoudig een automatische besturing plaatsvinden.The system preferably has the special feature that the valve is controllable by the control means. With this, an automatic control can easily take place.

. Een specifieke zeer voordelige uitvoering vertoont de bijzonderheid dat de besturingsmiddelen zijn ;r wl 007999 r :ii T· 3 ingericht voor het onder programmabesturing in onderlinge samenhang besturen van de bypassklep, de eerste ventilator en de tweede ventilator. Hiermee kan worden bereikt, dat de twee luchtstromen gebalanceerd blijven, 5 ondanks een weerstandswisseling die kan optreden bij het respectievelijk openen en sluiten de bypassklep.. A specific very advantageous embodiment has the special feature that the control means are: r wl 007999 r: ii T · 3 arranged for mutually controlling the bypass valve, the first fan and the second fan under program control. This makes it possible to ensure that the two air flows remain balanced, despite a resistance change which can occur when opening and closing the bypass valve, respectively.

Een specifieke uitvoering vertoont de bijzonderheid dat de genoemde besturing mede plaatsvindt onder invloed van de door een temperatuurvoeler gemeten 10 temperatuur van de buitenlucht en een gekozen waarde van het temperatuurverschil over de warmtewisselaar in de tweede luchtstroom.A specific embodiment has the special feature that said control takes place partly under the influence of the temperature of the outside air measured by a temperature sensor and a selected value of the temperature difference over the heat exchanger in the second air flow.

In het systeem volgens de uitvinding is de warmtewisselaar van een type met zeer hoog rendement. Hij 15 is dan ook niet van het gebruikelijke kruisstroomtype, maar is van een tegenstroomtype of althans een type dat in overwegende mate de eigenschappen van een tegenstroom-warmtewisselaar bezit. De warmtewisselaar zal een thermisch rendement hebben van omstreeks 90% bij 20 bijvoorbeeld 150m3/h. Door het toepassen van deze hoog-rendementwarmtewisselaar wordt een groot deel van de thermische energie in de lucht die uit de verwarmde ruimte wordt gezogen overgedragen aan de lucht die weer in de ruimte wordt ingeblazen. De voordelen van 25 dergelijke opbouw zijn, dat er bij ventilatie nog maar zeer weinig thermisch verlies optreedt en dat er een relatief hoge inblaastemperatuur wordt bereikt, waardoor minder comfortproblemen optreden. Het nadeel is echter, dat in de winter de temperatuur van de lucht die de 30 wisselaar naar buiten toe verlaat tot onder 0°C kan dalen. Hierdoor bestaat het risico, dat de wisselaar gaat bevriezen. Onder deze omstandigheden zet zich een laag ijs van toenemende dikte op de betreffende wanden af. Dit is voor de werking van het systeem desastreus omdat dit 35 de doorgang door de wisselaar volledig gaat blokkeren. Hierdoor zal er minder of geen ventilatie van de ruimte in kwestie plaatsvinden en derhalve gepaard gaan met een *1007999 4 geringere of ontbrekende warmteoverdracht. Deze situatie dient derhalve altijd voorkomen te worden.In the system according to the invention, the heat exchanger is of a very high efficiency type. It is therefore not of the usual cross-flow type, but is of a counter-flow type or at least a type which mainly has the properties of a counter-flow heat exchanger. The heat exchanger will have a thermal efficiency of about 90% at 20, for example 150m3 / h. By using this high-efficiency heat exchanger, a large part of the thermal energy in the air that is extracted from the heated room is transferred to the air that is blown back into the room. The advantages of such a construction are that there is very little thermal loss during ventilation and that a relatively high inlet temperature is reached, so that fewer comfort problems occur. The drawback, however, is that in winter the temperature of the air exiting the exchanger to the outside may drop below 0 ° C. This creates the risk that the exchanger will freeze. Under these conditions, a layer of ice of increasing thickness is deposited on the respective walls. This is disastrous for the operation of the system because it will completely block the passage through the exchanger. As a result, there will be less or no ventilation of the room in question and will therefore be associated with a * 1007999 4 less or missing heat transfer. This situation should therefore always be avoided.

Er zijn in principe drie effecten die het bevriezen van de warmtewisselaar beïnvloeden. Dit zijn: 5 (1) het thermisch rendement van de warmtewisselaar; (2) de binnen- en buitentemperaturen; (3) de relatieve vochtigheid van de binnenlucht.There are basically three effects that affect the freezing of the heat exchanger. These are: 5 (1) the thermal efficiency of the heat exchanger; (2) the indoor and outdoor temperatures; (3) the relative humidity of the indoor air.

10 Het eerste punt spreekt voor zichzelf. Met een hoog rendement zal de uitblaastemperatuur van de naar buiten geblazen lucht lager zijn. De invloed van punt 2 is ook voor direct begrip vatbaar. Hoe lager de buitentemperatuur, hoe lager de uitblaastemperatuur en 15 des te groter de kans op bevriezing. De invloed van punt 3, de relatieve vochtigheid van de binnenlucht, is minder goed voor direct begrip vatbaar. Uit metingen is gebleken, dat door het condenseren van vocht in de afkoelende afvoerlucht de uitblaastemperatuur een hogere 20 waarde bereikte dan verwacht. In figuur 1 kan worden gezien, hoe de uitblaastemperatuur (secundair uit) en de inblaastemperatuur (primair uit) afhankelijk zijn van de relatieve vochtigheid van de binnenlucht. Het blijkt nu dat door het condenseren van het vocht er zoveel energie 25 vrijkomt, dat er over een veel groter gebied voorkomen kan worden dat de warmtewisselaar bevriest. Nu zal in de winter de gemiddelde relatieve vochtigheid in een ruimte, bijvoorbeeld een woonhuis, niet gemakkelijk boven 40% uitkomen. Als er minder vocht is om te bevriezen, zal de 30 wisselaar ook minder snel dichtslibben. Indien voor10 The first point speaks for itself. With a high efficiency, the blow-out temperature of the air blown out will be lower. The influence of point 2 is also open to immediate understanding. The lower the outside temperature, the lower the discharge temperature and 15 the greater the chance of freezing. The influence of point 3, the relative humidity of the indoor air, is less susceptible to direct understanding. Measurements have shown that the condensation temperature reached a higher value than expected due to condensation of moisture in the cooling exhaust air. Figure 1 shows how the discharge temperature (secondary off) and the discharge temperature (primary off) depend on the relative humidity of the indoor air. It now appears that by condensing the moisture, so much energy is released that it is possible to prevent the heat exchanger from freezing over a much larger area. In winter, the average relative humidity in a room, for example a house, will not easily exceed 40%. If there is less moisture to freeze, the 30 exchanger will also clog less quickly. If before

Nederland het standaard-referentiejaar doorlopen wordt om te zien wat de kans op invriezen is, dan kan worden vastgesteld dat het circa 14% van het jaar onder 0 is.The Netherlands will go through the standard reference year to see what the chance of freezing is, then it can be determined that it is about 0% of the year.

.. Als echter de invloed van condensatie wordt toegevoegd, -I 35 dan het gevaar van invriezen slechts gedurende 5 é 6 % van het jaar optreden. Dit zal bovendien verspreid zijn over meerdere korte perioden... However, if the influence of condensation is added, then the risk of freezing only occurs during 5-6% of the year. Moreover, this will be spread over several short periods.

»1007999 51007999 5

Het invriezen van de warmtewisselaar kan op diverse wijzen worden voorkomen: (1) als de uitblaastemperatuur te laag wordt, de toevoer van koude lucht volledig stopzetten; 5 (2) de aangevoerde lucht van buiten voorverwarmen, zodat deze met een temperatuur van ongeveer of juist boven 0°C de wisselaar binnentreedt; (3) het bewust in onbalans brengen van de luchtstromen waardoor het rendement van de 10 warmtewisselaar verhoogd of verlaagd kan worden.Freezing of the heat exchanger can be prevented in various ways: (1) if the discharge temperature becomes too low, completely stop the supply of cold air; (2) preheat the supplied air from the outside, so that it enters the exchanger with a temperature of approximately or just above 0 ° C; (3) deliberately unbalancing the air flows, so that the efficiency of the heat exchanger can be increased or decreased.

Indien de uit de stand der techniek bekende oplossing (1) wordt gevolgd, dan schakelt de toevoer uit als de afvoerlucht onder een bepaalde temperatuur komt, namelijk ongeveer 2°C. Dit houdt in, dat gedurende de 15 koudste periodes van het jaar, wanneer juist de meeste energie terug verdiend kan worden, de toevoer wordt stopgezet en er dus geen gebalanceerde ventilatie met warmteterugwinning meer mogelijk is. Dit is een grote verspilling van thermische energie, die door middel van 20 de centrale verwarming weer zal moeten worden bijgestookt. Tevens wordt het als onplezier ervaren om in een gesloten ruimte geen toevoer van frisse lucht te hebben. In het bijzonder voor woonhuizen is dit voor slaapkamers en woonkamers zeer ongewenst.If the solution (1) known from the prior art is followed, the supply switches off when the exhaust air falls below a certain temperature, namely about 2 ° C. This means that during the 15 coldest periods of the year, when the most energy can be earned back, the supply is stopped and therefore no balanced ventilation with heat recovery is possible. This is a great waste of thermal energy, which will have to be co-fired again by means of the central heating. It is also experienced as unpleasant to have no fresh air supply in a closed room. This is particularly undesirable for bedrooms and living rooms, especially for residential houses.

25 De tweede oplossing zorgt ervoor, dat de temperatuur van de lucht die de warmtewisselaar binnentreedt altijd hoog genoeg is, zodat de uitgaande lucht nooit onder nul komt. Hierbij wordt een traploos regelbaar electrisch element geplaatst om naar behoefte 30 volledig te kunnen verwarmen. Deze oplossing zal voor een gemiddeld woonhuis in Nederland 50-100 kWh aan electrische energie verbruiken. Deze oplossing, die eveneens bekend is uit de stand der techniek, heeft de volgende problemen: 35 de gebruikte energie wordt als "secundair" aangemerkt, omdat hij wordt gegenereerd via het verbranden van bijvoorbeeld gas. Het rendement van *1007999 6 omzetting van deze energie naar de gewenste vorm, electriciteit, is niet meer dan 35-40%.The second solution ensures that the temperature of the air entering the heat exchanger is always high enough that the outgoing air never falls below zero. A steplessly adjustable electrical element is placed here in order to be able to heat completely as required. This solution will consume 50-100 kWh of electrical energy for an average house in the Netherlands. This solution, which is also known from the prior art, has the following problems: the energy used is considered "secondary", because it is generated via the combustion of, for example, gas. The efficiency of * 1007999 6 conversion of this energy to the desired form, electricity, is not more than 35-40%.

Verder kost het inbouwen van een verwarmingselement naar de huidige maatstaven circa NLG 5 80 aan materiaal en werkuren. Uit comfort-oogpunt is er sprake van een elegante oplossing, maar hij heeft het nadeel, veel energie en geld te kosten.Furthermore, installing a heating element according to current standards costs approximately NLG 5 80 in material and working hours. From an comfort point of view, there is an elegant solution, but it has the disadvantage of costing a lot of energy and money.

De derde oplossing, conform de uitvinding bestaat hierin, dat het systeem volgens de uitvinding de | 10 bijzonderheid vertoont dat de besturingsmiddelen zijn ingericht voor het, in geval van een dreigend bevriezen van de warmtewisselaar, zodanig instellen van de beide ventilatoren, dat de eerste ventilator een geringer debiet levert dan de tweede ventilator.The third solution, according to the invention, consists in that the system according to the invention provides the | A special feature is that the control means are adapted to adjust the two fans in the event of an impending freezing of the heat exchanger, such that the first fan delivers a lower flow rate than the second fan.

15 In het bijzonder kan deze variant zijn gekenmerkt door een in de afvoerlucht in de tweede luchtstroom geplaatste temperatuursensor die de afvoerluchttemperatuur meet en een desbetreffend temperatuursignaal aan de besturingsmiddelen toevoert 20 voor het instellen van het minimale debietverschil tussen beide ventilatoren, waarbij bevriezing van de warmtewisselaar wordt voorkomen.In particular, this variant can be characterized by a temperature sensor placed in the exhaust air in the second air flow, which measures the exhaust air temperature and supplies a corresponding temperature signal to the control means 20 for setting the minimum flow difference between the two fans, thereby freezing the heat exchanger. appearance.

Deze laatste varianten voorzien in het probleem van het dichtvriezen van de warmtewisselaar door minder 25 koude lucht door de warmtewisselaar te leiden. Hierdoor zal de uitgaande lucht minder afkoelen en dus is het gevaar op bevriezing verkleind. Zoals beschreven kan de temperatuur van de afvoerlucht worden gemeten, waardoor zo weinig mogelijk van deze vorstbeveiliging gebruik 30 behoeft te worden gemaakt. De regeling zal in het algemeen steeds zodanig werken, dat hij voldoet aan de 1 condities die het hoogste rendement garanderen.The latter variants address the problem of freezing the heat exchanger by passing less cold air through the heat exchanger. As a result, the outgoing air will cool less and thus the risk of freezing is reduced. As described, the temperature of the exhaust air can be measured, so that as little use as possible of this frost protection has to be made. In general, the scheme will always work in such a way that it meets the 1 conditions that guarantee the highest efficiency.

Fig. 2 toont de invloed van de massa- of debietverhouding.Fig. 2 shows the influence of the mass or flow ratio.

35 Als er een onbalans tussen de beide luchtstromen in de ruimte wordt opgewekt, zal er door kieren en gaten onder alle omstandigheden enige koude i lucht naar binnen stromen. Deze zal in het algemeen 1007999 7 echter met primaire energie (dus via de aanwezige verwarming) worden opgewarmd, waardoor er een minimaal energetisch verlies optreedt, in tegenstelling tot het electrisch voorverwarmen van de toevoerlucht. Met de 5 huidige gelijkstroommotoren kan de volumestroom traploos worden geregeld, waardoor de voorgestelde oplossing gemakkelijk te realiseren is. Het voordeel is de grotendeels behouden balansventilatie in de periode wanneer deze het meest belangrijk is en energetisch 10 gezien de meeste voordelen biedt.35 If an imbalance is created between the two air flows in the room, some cold air will flow in through cracks and holes under all circumstances. In general, however, it will be heated with primary energy (i.e. via the heating present), so that there is a minimal energy loss, as opposed to electrically preheating the supply air. With the 5 current DC motors, the volume flow can be infinitely controlled, making the proposed solution easy to realize. The advantage is the largely retained balance ventilation in the period when it is most important and offers the most energy benefits.

Om vervuiling van de warmtewisselaar tegen te gaan verdient die variant aanbeveling, waarin in ten minste één doorloopcircuit stroomopwaarts ten opzichte van de warmtewisselaar een stoffilter is geplaatst.In order to prevent contamination of the heat exchanger, this variant is recommended, in which a dust filter is placed in at least one through-flow circuit upstream of the heat exchanger.

15 Een eenvoudige en praktisch en goedkoop te construeren uitvoering is gekenmerkt door een huis en de warmtewisselaar ten opzichte van dat huis positionerende positioneringsmiddelen, die zijn uitgevoerd in schuim-kunststof, bijvoorbeeld polypropeen (PP).A simple and practical and inexpensive construction to be constructed is characterized by a housing and the heat exchanger positioning positioning means relative to that housing, which are made of foam plastic, for instance polypropylene (PP).

20 Bij voorkeur wordt het systeem volgens de uitvinding zodanig uitgevoerd, dat de tweede luchtstroom in neerwaartse richting door de warmtewisselaar stroomt.Preferably, the system according to the invention is designed such that the second air stream flows downwards through the heat exchanger.

De figuren 1 en 2 zijn in het bovenstaande reeds besproken. Fig. 3 toont in gedeeltelijk weggebroken 25 perspectivisch aanzicht een systeem volgens de uitvinding.Figures 1 and 2 have already been discussed above. Fig. 3 is a partly broken away perspective view of a system according to the invention.

Het systeem 1 omvat een omkasting 2 waarin de diverse onderdelen zijn geaccommodeerd. Centraal is een warmtewisselaar 3 geplaatst. Deze is door middel van 30 polypropeen schuimstof inzetstukken 4,5 vast gepositioneerd in behuizing 2.The system 1 comprises a housing 2 in which the various parts are accommodated. A heat exchanger 3 is placed centrally. This is fixed in housing 2 by means of 30 polypropylene foam inserts 4,5.

Een buisstomp 6 ontvangt een stroom 7 van buitenlucht, die via een filter 8 de warmtewisselaar 3 doorloopt. Deze stroom 7 verlaat via een buisstomp 9 het 35 systeem 1, na in de warmtewisselaar 3 in warmtewisselend contact te zijn geweest met een hierna te beschrijven tweede luchtstroom.A pipe stub 6 receives a flow 7 of outside air, which passes through the heat exchanger 3 via a filter 8. This flow 7 leaves the system 1 via a pipe stub 9, after having been in heat-exchanging contact in the heat exchanger 3 with a second air flow to be described below.

p1007999 δp1007999 δ

Een buisstomp 10 en/of een buisstomp 11 ontvangen een stroom 12, 12' van retourlucht. Aan deze ingangszijde zijn de stromen 7 en 12, 12' gescheiden door een scheidingswand 13. De luchtstroom 12 doorloopt de 5 warmtewisselaar 3 op de aangegeven wijze, waarbij hij, op de schematisch aangegeven wijze, nagenoeg in tegenstroom verkeert met de luchtstroom 7, waardoor een zeer hoog warmtewisselend rendement wordt gerealiseerd.A pipe stub 10 and / or a pipe stub 11 receive a flow 12, 12 'of return air. On this inlet side, the streams 7 and 12, 12 'are separated by a dividing wall 13. The air stream 12 passes through the heat exchanger 3 in the manner indicated, in which, in the schematically indicated manner, it is almost counter-current with the air stream 7, so that a very high heat exchanging efficiency is achieved.

De luchtstroom 12 en/of 12' doorloopt eveneens 10 een filter, dat met het verwijzingsgetal 14 is aangeduid.The air stream 12 and / or 12 'also passes through a filter, which is indicated by the reference numeral 14.

Verder bevindt zich aan de bovenzijde van de warmtewisselaar 3 een bypass-leiding 15, waarin een door niet-getekende besturingsmiddelen bestuurbare bypassklep 16 is opgenomen. De luchtstroom 12 kan in het geval van 15 gesloten bypassklep 16 uitsluitend zijn weg vinden door de warmtewisselaar 3, terwijl in geval van geopende bypassklep 16, dus in de getekende stand, de luchtstroom 1211 de stroming door de warmtewisselaar als het ware kortsluit, waardoor er geen substantieel warmtewisselend 20 contact tussen de stromen 7 en 12 meer bestaat. Opgemerkt wordt, dat de bypassklep ook zodanig kan worden geregeld, bijvoorbeeld door middel van de in dat geval als j stappenmotor uitgevoerde aandrijving 17, dat hij gewenste tussenstanden tussen de gesloten en open stand kan 25 aannemen.At the top of the heat exchanger 3 there is furthermore a bypass pipe 15, in which a bypass valve 16 which can be controlled by control means (not shown) is included. In the case of closed bypass valve 16, the air flow 12 can only find its way through the heat exchanger 3, while in the case of the open bypass valve 16, i.e. in the drawn position, the air flow 1211 short-circuits the flow through the heat exchanger, so that there is no longer any substantial heat exchanging contact between the streams 7 and 12. It is noted that the bypass valve can also be controlled, for instance by means of the drive 17, which in that case is designed as a stepper motor, so that it can assume desired intermediate positions between the closed and open position.

De luchtstroom 7 wordt in stand gehouden door een ventilator 18, terwijl de luchtstroom 12 in stand wordt gehouden door een ventilator 19. Deze ventilatoren zijn voor besturing gekoppeld met centrale 30 besturingsmiddelen, evenals aandrijving 17 van bypassklep 16. De werking van het systeem volgens de uitvinding is in het voorgaande reeds verklaard.The air flow 7 is maintained by a fan 18, while the air flow 12 is maintained by a fan 19. These fans are coupled for control to central control means 30, as is drive 17 of bypass valve 16. The operation of the system according to the The invention has already been explained above.

Niet is getekend dat de warmtewisselaar aan zijn onderzijde kan zijn voorzien van een condensafvoer -35 met siffon. De niet-getekende centrale besturingseenheid is opgenomen in een behuizing 20, die in een bovenste compartiment 21 in een behuizing 2 is geplaatst.It is not shown that the heat exchanger may have a condensate drain -35 with siffon on its underside. The central control unit, not shown, is included in a housing 20, which is placed in an upper compartment 21 in a housing 2.

·'' »1 007999 9· '' »1 007999 9

Zoals uit fig. 3 blijkt, is de opbouw van het systeem 1 spiegelbeeldig en daardoor oneerbaar, hetgeen de toepasbaarheid onder uiteenlopende omstandigheden verbetert.As can be seen from Fig. 3, the construction of the system 1 is mirror-image-wise and therefore irreversible, which improves the applicability under various circumstances.

5 Met betrekking tot de keuze van polypropeen schuim voor de positionering van de warmtewisselaar en eventueel andere onderdelen wordt opgemerkt, dat dit materiaal mechanisch een voldoende sterkte bezit en een temperatuurbestendigheid tot circa 100°C. Het is in 10 tegenstelling tot polystyreen weinig of niet bros en vertoont een zekere flexibiliteit. Het maakt ook de toepassing van klikverbindingen mogelijk. De mogelijkheid bestaat, op basis van dit type inzetstukken ook koppelingen tussen de inzetstukken te maken en de 15 aansluitingen of verbindingen tussen deze inzetstukken luchtdicht door middel van klikverbindingen uit te voeren.Regarding the choice of polypropylene foam for the positioning of the heat exchanger and possibly other parts, it is noted that this material has a sufficient mechanical strength and a temperature resistance up to approximately 100 ° C. In contrast to polystyrene, it is little or not brittle and shows a certain flexibility. It also allows the use of click connections. On the basis of this type of inserts it is also possible to make couplings between the inserts and to make the connections or connections between these inserts airtight by means of snap connections.

De centrale besturingseenheid kan met EPROMs, dus programmeerbaar, zijn uitgevoerd. Dit maakt het 20 makkelijk, het systeem aan de wensen van een installateur of een gebruiker aan te passen, terwijl ook storingen gemakkelijk opgespoord kunnen worden.The central control unit can be equipped with EPROMs, i.e. programmable. This makes it easy to adapt the system to the wishes of an installer or user, while faults can also be easily detected.

De behuizing 2 met de interne schotten en wanden zijn bij voorkeur van metaal, bijvoorbeeld staal. 25 *1007999The housing 2 with the internal partitions and walls are preferably made of metal, for instance steel. 25 * 1007999

Claims (11)

1. Ruimteverwarmingssysteem, ingericht voor het door middel van een brander of andere verwarmingsinrichting verwarmen van lucht, welk systeem een warmtewisselaar omvat, die twee fysiek van elkaar 5 gescheiden, door middel van een aantal warmtegeleidende wanden thermisch met elkaar gekoppelde doorstroomcircuits omvatten, namelijk een eerste en een tweede doorstroomcircuits, welke circuits met elkaar verweven zijn opgesteld, 10 welk eerste doorstroomcircuit tijdens bedrijf wordt doorstroomd door een eerste luchtstroom vanaf een buitenlucht-inlaat naar een eerste afvoer naar een te verwarmen ruimte, en welk tweede doorstroomcircuit tijdens bedrijf 15 wordt doorstroomd door een tweede luchtstroom vanaf een aan de genoemde ruimte aansluitende afvoerlucht-inlaat naar een tweede afvoer naar buiten, met het kenmerk, dat tussen de warmtewisselaar en de eerste afvoer 20 een bestuurbare eerste ventilator is opgenomen; tussen de warmtewisselaar en de tweede afvoer een bestuurbare tweede ventilator is opgenomen; besturingsmiddelen aanwezig zijn voor het individueel besturen van elk van beide ventilatoren; en 25 de warmtewisselaar zodanig is uitgevoerd, dat de twee luchtstromen de respectieve doorstroomcircuits van de warmtewisselaar doorstromen in richtingen, die in dominerende mate onderling tegengesteld zijn.1. Space heating system, arranged for heating air by means of a burner or other heating device, the system comprising a heat exchanger, which comprises two physically separated flow-through circuits, which are thermally coupled by a number of heat-conducting walls, namely a first and a second flow-through circuits, which circuits are interwoven, said first flow-through circuit being flown during operation by a first airflow from an outside air inlet to a first outlet to a space to be heated, and which second flow-through circuit being flown during operation by a second air flow from a discharge air inlet connecting to said space to a second discharge to the outside, characterized in that a controllable first fan is included between the heat exchanger and the first discharge; a controllable second fan is arranged between the heat exchanger and the second discharge; control means are present for individually controlling each of the two fans; and the heat exchanger is designed in such a way that the two air flows flow through the respective flow circuits of the heat exchanger in directions which are dominatingly mutually opposite. 2. Systeem volgens conclusie 1, 30 met het kenmerk, dat : de genoemde richtingen over het grootste deel ! van de warmtewisselaar minder dan 45°, bij voorkeur minder dan 30°, van elkaar afwijken.System according to claim 1, 30, characterized in that: said directions over the major part! of the heat exchanger deviate less than 45 °, preferably less than 30 °. 3. Systeem volgens conclusie 1, 1 007999 gekenmerkt door een door een bestuurbare klep te openen en te sluiten bypassleiding, die is aangesloten tussen de afvoerlucht-inlaat en de invoer van de tweede ventilator.System according to claim 1, 1,007999, characterized by a bypass line that can be opened and closed by a controllable valve, which is connected between the exhaust air inlet and the inlet of the second fan. 4. Systeem volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de klep bestuurbaar is door de besturingsmiddelen.System according to claim 3, characterized in that the valve is controllable by the control means. 5. Systeem volgens conclusie 4, 10 met het kenmerk, dat de besturingsmiddelen zijn ingericht voor het onder programmabesturing in onderlinge samenhang besturen van de bypassklep, de eerste ventilator en de tweede ventilator.System according to claim 4, 10, characterized in that the control means are arranged for mutually controlling the bypass valve, the first fan and the second fan under program control. 6. Systeem volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de genoemde besturing mede plaatsvindt onder invloed van de door een temperatuurvoeler gemeten temperatuur van de buitenlucht en een gekozen waarde van 20 het temperatuurverschil over de warmtewisselaar in de tweede luchtstroom.System according to claim 5, characterized in that said control takes place partly under the influence of the temperature of the outside air measured by a temperature sensor and a selected value of the temperature difference over the heat exchanger in the second air flow. 7. Systeem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de besturingsmiddelen zijn ingericht voor het, 25 in geval van een dreigend bevriezen van de warmtewisselaar, zodanig instellen van de beide ventilatoren, dat de eerste ventilator een geringer debiet levert dan de tweede ventilator.7. System as claimed in claim 1, characterized in that the control means are adapted to adjust the two fans in the event of an impending freezing of the heat exchanger, such that the first fan delivers a lower flow rate than the second fan. 8. Systeem volgens conclusie 7, 30 gekenmerkt door een in de afvoerlucht in de tweede luchtstroom geplaatste temperatuursensor die de afvoerluchttemperatuur meet en een desbetreffend temperatuursignaal aan de besturingsmiddelen toevoert 35 voor het instellen van het minimale debietverschil tussen beide ventilatoren, waarbij bevriezing van de warmtewisselaar wordt voorkomen.8. System as claimed in claim 7, 30, characterized by a temperature sensor placed in the exhaust air in the second air flow, which measures the exhaust air temperature and supplies a corresponding temperature signal to the control means for setting the minimum flow difference between the two fans, whereby freezing of the heat exchanger is appearance. 9. Systeem volgens conclusie 1, »1007999 met het kenmerk, dat in ten minste één doorloopcircuit stroomopwaarts ten opzichte van de warmtewisselaar een stoffilter is geplaatst.System according to claim 1, »1007999, characterized in that a dust filter is placed in at least one through-flow circuit upstream of the heat exchanger. 10. Systeem volgens conclusie 1, gekenmerkt door een huis en de warmtewisselaar ten opzichte van dat huis positionerende positioneringsmiddelen, die zijn uitgevoerd in schuim-kunststof, bijvoorbeeld polypropeen 10 (PP) .System according to claim 1, characterized by positioning means positioning a housing and the heat exchanger relative to said housing, which are made of foamed plastic, for example polypropylene (PP). 11. Systeem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de tweede luchtstroom in neerwaartse richting door de warmtewisselaar stroomt. ; «1007999System according to claim 1, characterized in that the second air stream flows downwards through the heat exchanger. ; 1007999
NL1007999A 1998-01-09 1998-01-09 High efficiency heat exchanger for space heating system NL1007999C2 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1007999A NL1007999C2 (en) 1998-01-09 1998-01-09 High efficiency heat exchanger for space heating system
NL1009747A NL1009747C2 (en) 1998-01-09 1998-07-27 Heat exchanger system.
DK99200070T DK0928932T3 (en) 1998-01-09 1999-01-11 Space heating
DE69901352T DE69901352T2 (en) 1998-01-09 1999-01-11 Space heating system
EP99200070A EP0928932B1 (en) 1998-01-09 1999-01-11 Room heating system

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1007999 1998-01-09
NL1007999A NL1007999C2 (en) 1998-01-09 1998-01-09 High efficiency heat exchanger for space heating system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1007999C2 true NL1007999C2 (en) 1999-07-12

Family

ID=19766323

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1007999A NL1007999C2 (en) 1998-01-09 1998-01-09 High efficiency heat exchanger for space heating system

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL1007999C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0029573A2 (en) * 1979-11-24 1981-06-03 Uwe Klix Heat exchangers, their formation and arrangement in an installation for heat recovery by exchange of air, in particular for dwelling houses and comparable lay-outs
US4512393A (en) * 1983-04-11 1985-04-23 Baker Colony Farms Ltd. Heat exchanger core construction and airflow control
WO1989005947A1 (en) * 1987-12-18 1989-06-29 Ilmaterä Oy Method and apparatus for the control of air flows and pressures in air-conditioning
EP0414231A2 (en) * 1989-08-22 1991-02-27 Sanden Corporation Control device for heat collection type ventilation equipment
DE19508252A1 (en) * 1995-03-08 1996-09-12 Zimmermann Lueftungs Und Waerm Ventilation and heat recovery system for room air conditioner

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0029573A2 (en) * 1979-11-24 1981-06-03 Uwe Klix Heat exchangers, their formation and arrangement in an installation for heat recovery by exchange of air, in particular for dwelling houses and comparable lay-outs
US4512393A (en) * 1983-04-11 1985-04-23 Baker Colony Farms Ltd. Heat exchanger core construction and airflow control
WO1989005947A1 (en) * 1987-12-18 1989-06-29 Ilmaterä Oy Method and apparatus for the control of air flows and pressures in air-conditioning
EP0414231A2 (en) * 1989-08-22 1991-02-27 Sanden Corporation Control device for heat collection type ventilation equipment
DE19508252A1 (en) * 1995-03-08 1996-09-12 Zimmermann Lueftungs Und Waerm Ventilation and heat recovery system for room air conditioner

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL1009747C2 (en) Heat exchanger system.
CA2289336C (en) Ventilator system and method
US7231967B2 (en) Ventilator system and method
US9322568B2 (en) Whole house ventilation system
US7581408B2 (en) Hybrid dehumidification system for applications with high internally-generated moisture loads
US20080003940A1 (en) Ventilator system and method
JP5175219B2 (en) Cooling and ventilation equipment
EP2275751A1 (en) Heat exchanging ventilating apparatus
CN206094352U (en) A cooling system that is used for complete machine cabinet of computer lab
JPH02502565A (en) Method and device for controlling air flow and pressure in air conditioning
CA2588628A1 (en) Devices for air distribution systems
US5588591A (en) Heat dissipation unit
JP3753182B1 (en) Divergent air conditioner and control system therefor
NL1007999C2 (en) High efficiency heat exchanger for space heating system
SE513963C2 (en) A ventilation / heating unit
NL8403660A (en) AIR REPLACEMENT DEVICE FOR BUILDINGS, ESPECIALLY CLEARED BUILDINGS.
JP3980215B2 (en) Heat exchange ventilator
BE1020300A3 (en) VENTILATION UNIT, VENTILATION SYSTEM AND METHOD FOR VENTILING A BUILDING.
JP4844821B2 (en) Air conditioning system and method for enhancing humidification capacity of air conditioning system
JP2000097478A (en) Humidity control ventilating device
WO2009091310A2 (en) A ventilating arrangement and a heat exchanging assembly
JPS59210234A (en) Hot air heater
NL1005429C2 (en) Ventilation unit.
EP0767386B1 (en) Ventilation system comprising a ventilating device with an air-flow direction sensor
NL8700622A (en) BUILDING WITH CENTRAL SUPPLY FOR DELIVERING HOT WATER.

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20040801