NL1042647B1

NL1042647B1 - Klimaatregelsysteem met een isolatiesamenstel

Info

Publication number: NL1042647B1
Application number: NL1042647A
Authority: NL
Inventors: Ing Franklin Hagg Drs
Original assignee: Innovy
Priority date: 2017-11-15
Filing date: 2017-11-15
Publication date: 2019-05-22
Also published as: EP3710757A1; WO2019098832A1

Abstract

Een klimaatregelsysteem voor het regelen van een binnenruimte ten opzichte van een buitenruimte omvat een isolatiesamenstel dat een gasdichte kamer heeft met een buitenwand, een binnenwand, en een omtrekswand. In de kamer is een vooreen gasvormig doorstroommedium doorstroombare thermisch isolerende wand aanwezig tussen een buitenspouw en een binnenspouw. Verder omvat het systeem een circulatiepassage en een ventilator, welk circulatiepassage met de binnenspouw, de buitenspouw, en de tussenliggende voor een gasvormig doorstroommedium doorstroombare thermisch isolerende wand een gesloten gascircuit vormt. Het gesloten gascircuit is gevuld met een gasvormig doorstroommedium. De ventilator is ingericht voor bewerkstelligen van een bij circulatie door het gesloten gascircuit behorende verplaatsing van het gasvormige doorstroommedium door de doorstroombare thermisch isolerende wand. Het systeem omvat ook een warmtewisselaar die is ingericht voor het bewerkstelligen van uitwisseling van warmte tussen het, bij bedrijf van de ventilator, in het gesloten gascircuit circulerende gasvormige doorstroommedium enerzijds en een daarvan gescheiden stroom van warmtewisselingsmedium anderzijds.

Description

Korte aanduiding: Kiimaatregelsysteem met een isoiatiesamenstei 0e yityinding heeft betrekking op een kümaairegeisysteem voor het regelen van een binnenruimte ten opzichte van een buitenruimte, bijvoorbeeld een binnenruimte van een gebouw ten opzichte van de buiienomgeving.

Het systeem volgens deuitwirnding omvat: - een tussen de binnenruimte en de buitenruimte op te stelten isoiatiesamenstei dat een psdiohte kamer heeft met een buitenwand, op afstand daarvan een binnenwand, en een omtrekswand, waarbij in de gasdichte kamer een voor een gasvormig dosrstmommedium doorstroombare thermisch isolerende wand aanwezig is die met de buitenwand een buitenspouw en met de binnenwand een binnenspouw begrenst, welke buiten spouw en binnenspouw door de doorstfoombare thermisch isolerende wand van elkaar gescheiden zijn, - een oÏFCuiatïèpassage en een ventilator voor het gasvormige doorstroom medium , welk circulatiepassage met de binnenspouw, de buitenspouw, en de tussenliggende voor een gasvormig doorstroommedium doorstroombare thermisch isolerende wand een gesloten gascircuit vormt, waarbij hei gesloten gascircuit is gevuld met een gasvorrnig doorstroommedium, bij; voorkeur met een gas anders dan lucht, bijypprbfeld rnet kooldioxide gas, waarbij de ventilator voor het gasvormige dOOfstroommêdium is ingericht voor bewerkstelligen van een bij circulatie door het gesloten pseireuit behorende verplaatsing, van het gasvormige doorstroommedium door de doorstroombare thermisch isolerende wandi, - een warmtewisselaar die is ingericht voor het bewerkstelligen van uitwisseling van warmte tussen het, bij bedrijf van de ventilator, in het gesloten gascireüit circulerende gasvormige doorstroommedium enerzijds sn een daarvan geseheiiên stroom van warmtewisselingsmedium anderzijds,

Zoals hierin nader zal worden toeplcht kan het systeem, bij een daartoe geschikte uitvoering, op diverse manieren worden bedreven.

Het systeem volgens de uitvinding kan, indien gewenst, bijzondeB doelmatig, tegen aantrekkelijke investeringskosten, en met relatief eenvoudige materialen worden gerealiseerd.

Bijvoorbeeld maakt bet systeem volgens dé uitvinding het mogelijk bestaande gebouwen thermisch te isoleren met één Zéér hoge isöiatiewaardê die in vergelijking tot een isolatie van buitenmuren met een dikke laag isolatiemateriaal veel minder dikte vergt. Deze gedachte is ook van toepassing op daken van woningen, waarbij bijvoorbeeld het bestaande dak wordt voorzien van êért systeem volgens dé uitvinding of hef dak wordt vervangen door een dak waarin een of meer systemen volgens de uitvinding zp geïntegreerd.

Door de aanwezigheid van een gesloten gascircuit in het systeem volgens de uitvinding kunnen problemen zoals condensatie, ophoping van vervuiling, en schimmelvorming in de doorströombare thermisch isolerende wand doelmatig worden vermeden. Dit bijvoorbeeld in vergelijking met een systeem zoals beschreven in NL7810215 waar verse of verbruikte ventiSatieluoht door de doorlaatbare isolerende wand stroomt. Verder blijven eventuele dampen die vrijkomen uit het voor dè doorstroombare thermisch isolerende wand gebruikte materiaal, zoals voor gas permeabel polystyreen, opgesloten in het gascsrcuit.

In voordelig geachte uitvoeringsvormen wordt ais circulerend gasvormig doorstroommedium geen lucht gebruikt, maar een ander gas. Bijvoorbeeld wordt fen gas of gasmengsel met betere isolerende eigenschappen dan lucht gebruikt; zoais argon, krypton of kooldioxide (C02).

In eer voordelige uitvoering is het circulerende gaSVOrmig doorstroommedium kooldioxide <CO>) ^angezien het een goedkoop en makkelijk te hantéren gas is, bijporbeeid ook in het .ad'-r van een eventuele navulling van het systeem. in een mogelijke uitvoeringsvorm is de warmtewisselaar een tegenstroomwarmtewisselaar.

Bijvoorbeeld is dé warmtewisselaar ingëneht voor het bewerkstelligen van uitwisseling van warmte tussen hét, bij bedrijf van de ventilator, in hét gesloten gascircuit circulerende gasvörmigé doorstroommedium enerzijds en een daarvan gescheiden stroom van ventilatielucht naar of van de betreffende binnenruimte anderzijds.

In een mogelijke uitvoeringsvorm bewerkstelligt de warmtewisselaar een uitwisseling van Warmte met ventilatielucht voor de binnenruimte die door het isplatiesamenstel gehéél of gedeeltelijk omhuld wordt. Hierbij is er dan dus geen sprake van contact tussen het gasvormige doorstroommedium in het gesloten circuit enerzijds f n de omgevingslucht anderzijds.........................................................

Sn uitvoeringen is de warmtewisselaar ingencht voor het bewerkstelligen van uitwisseling van warmte tussen het, bij bedrijf van de ventilator, in het gesloten gascircuit circulerende gasvormige doorstroommedium enerzijds en een daarvan gescheiden stroom van verwarmingsmedium voor de betreffende binnenruimte anderzijds, bijvoorbeeld een daarvan gescheiden waterstroom van een watervenwermingsinstailatie voor de betreffende binnenruimte of bijvoorbeeld een diörvin gescheiden luchtstroom van een hete luchtverwarmingsinstallatie voor de betreffende binnenruimte.

Bijvoorbeeld is een gedeelte van de ornfrekswand en/of een gedeelte van de binnenwand en/of de buitenwand, welk gedeelte in denkbare uitvoeringsvormen een gedeelte van de circulatiepassage begrenst, uitgeveerd als warmtewisselaar. Bijvoorbeeld is dat gedeelte van thermisch geleidend materiaal, bijvoorbeeld een metaal, waarbij dat metalen gedeelte dan ook een gedeelte van een ventilatieluchtkanaal begrenst en de circulerende gasstrggm gescheiden houdt van de ventilatieluchtstroom.

In uitvoeringsvormen is het isolatiesamenstet een vlak paneel dat een inwendige gasdiehte kamer heeft en met een buitenwand, op afstand daarvan een binnenwand, en een omtrekswand, waarbij in de gasd.chte kamer een voor een gasvormig doorstroommedium doorstroombare thermisch isolerende wand aanwezig is die metis buitenwand een buitenspouw en met de binnenwand een binnenspouw begrenst, welke buitenspouw en binnenspouw door de doorstroombare thermisch isolerende wand van elkaar gescheiden zijn.

De uitvinding betreft tevens eüü gebouw met ten minste een binnenruimte, bijvoorbeeld een verwarmde binnenruimte, waarbij het gebouw is voorzien van een systeem zoals hierin beschreven, bijvoorbeeld volgens een of meer van de conclusies 1-13, waarbij tussen de binnenruimte èn de buitenomgeving een isolatiesamenstei van het systeem Is opgesteld, bijvoorbeeld tussen een buitenwand of het dak enerzijds en de buitenomgeving anderzijds. in een uitvoeringsvorm van het gebouw is de warmtewisselaar ingericht voor het bewerkstelligen van uitwisseling van warmte tussen het, bij bedrijf van de ventilator, in het gesloten gascircuit circulerende gasvormige doorstroommedium enerzijds en een daarvan gescheiden stroom van ventilatielucht naar of van de betreffende binnenruimte van het gebouw anderzijds, in een uitvoeringsvorm van het gebouw is de warmtewisselaar ingericht voor het bewerkstelligen van uitwisseling van warmte tussen het, bij bedrijfvah de ventilator, in het gesloten gascircuit circulerende gasvermige doorstroommedium enerzijds en een daarvan gescheiden stroom van Vërwarmihgsriiedium voor de betreffende binnenruimte anderzijds, bijvoorbeeld een daarvan gescheiden Waterstroom van een waterverwarmingsinstailatie voet de betreffende binnenruimte of bijvoorbeeld een daarvan gescheiden luchtstroom van een hete iuchtverwarmingsinstallatie voor de betreffende binnenruimte.

De uitvinding betreft verder een werkwijze voor het regelen van een binnenklimaat van een binnenruimte, bijvoorbeeld van een gebouw, waarbij gebruik wordt gemaakt van een systeem zoals hierin beschreven, bijvoorbeeld volgens een of meer van de conclusies 1-13.

De uitvinding betreft tevens eëh wërkwpe voor het thermisch isbierëh van een bestaand gebouw, waarbij het gebouw wordt voorzien van een systeem zoals hierin beschreven, bijvoorbeeld volgens een of meer van de conclusies 1 -13, eh waarbij tegen een buitenwand, bijvoorbeeld aan de buiten daarvan en/of op, in, of onder het dak, een isoiatiesamenStei van hët systeem wordt aangebracht.

In een uitvoeringsvorm wordt het systeem reeds met het gasvormige doorstroommedium gevuld wordt aangeleverd ter isolatie van het bestaande gebouw.

De uitvinding betreft tevens een prefab dakpaneel voorzien van een systeem zoals hierin beschreven, of ten minste het isoiatiesamenStei daarvan, volgens een of meer van de conclusies 1 - 13, bij voorkeur een systeem dat al is voorgevuld met het gasvormige doorstroommedium

In een uitvoeringsvorm zijn de binnenwand en/of de buitenwand van het isoiatiesamenStei van ku n ststof (pi a at) m ateri a a l vervaardigd, eventueel meteen gasdichte barrièrelaag. Eventueel is de binnenwand en/of de buitenwand van transparant materiaal, bijvoorbeeld glas

In een uitvoeringsvorm is bij een binnenruimte, bijvoorbeeld van een gebouw, bijvoorbeeld van een woning, voorzien m een eerste systeem volgens de uitvinding waarbij in het isoiatiesamenStei het gasvormige doorstroommedium door de doorstroombare isolerende wand van de binnenspouw naar de buitenspouw stroomt en waarbij warmte wordt uitgewisseld met naar binnen in de binnenruimte stromende verse ventilatielucht. En is voorzien In een tweede systeem volgens de uMinding waarbij het gasvormige doorstroommedium door de doorstroombare isolatie van de buitenspouw naar de binnenspouw stroomt en Waar warmte wordt uitgewisseld met de gebruikte ventflatielicht die vanuit de binnenruimte:naar buiten stroomt.

In een andere uitvoeringsvorm is er aiieen een systeem volgens de uitvinding waarbij in het isoiatiesamenStei het gasvormige doorstroommedium door de doorstroombare isolerende wand van de binnenspouw naar de buitenspouw stroomt en waarbij warmte wordt Uitgewisseld met naar binnen in de binnenruimte stromende verse ventilatielucht.

Bijvoorbeeld kan er daarmee in combinatie zijn voorzien dat de gebruikte ventilatiétucht wordt gebruikt in een warmtepomp, waardoor de ventiiaiieSuchtwarmte kan worden teruggewonnen. Bijeen centrale opstelling vin zo’n warmtepomp, bijvoorbeeld opzolder, kan voordelig zijn dat de afvoer van gebruikte ventilatielucht dan ook centraal is, wat scheelt in montage en onderhoudskosten.

By het ontwerp van een systeem volgens de uitvinding dient het doorstroomt oppervlak van de thermisch isolerende wand in ogenschouw te worden genomen in combinatie met de gasstroming. Zo zijn het bijvoorbeeld nadelig kunnen zijn om het door gas doorstroomdë oppervlak van het isoiatiesarnenste! twee maai groter te maken, aangezien dan de snelheid van het gasvormige doorstroommedium door de isoierende wand halveert met ais resultaat een lager Pe getal. Dat zou bijvoorbeeld kunnen leiden tot een ca. 3 maal betere effectieve geleiding en daarmee meer gejeidingswarm|eyerii|s. Afhankelijk van het soort binnenruimte, het klimaat van de buitenruimte en de voorkeur van de gebruiker moet de beste uitvoeringsvorm worden gekozen.

De warmtesnelheid is een diffuse grootheid, welke afhangt van ete gemiddelde weglengte en de snelheid van de moleculen in e©n medium en kan worden bepaald uit het Peciet-getal Pe, welke groter is dan 1 als de mediumsnelheid groter is dan de gemiddelde warmtesnelheid.

Bijvoorbeeld is in uitvoeringsvormen en bedrijfstoestanden van het systeem volgens de Uitvinding sprake van een Pe getal groter dan G), |ij voorkeur grötër dan 3. Hét Pe; getal wordt bepaald uit de snelheid van het gasvormige doorstroommedium V, de dikte van de doorstroombare isolerende wand I, de sooilelijke warmte Cp, de soortèlpè massa pg, de warmtegeleidingscoëfficiënt As vah hit doorstroorhfhedium:

Afhankelijk van de dikte van de doorstroombare isolerende wand gaat het bijvoorbeeld öhl: doorstroomsnelheden van 0,1 - 4 mtfils en dus 0,1 - 4 iiter/s per rr/ van het doorstroomoppervlak, bijvoorbeeld tussen 0,1 en iiS mm/sec. Het doorstroomoppervlak wordt hierbij gevormd door hët oppervlak van de isolatiewand dat hoofdzakelijk loodrecht Staat op dë stroraihisrichtihp vah het medium door de isolatiewand.

Een theoretische overweging is dat, in bedrijfstoestanden, een superadsabatische eigenschap van de stroming van het doorstroommedium relevant Is, waardoor een tegengesteld gerichte flux van geleidingswarratedoor de isolerende wand heen geblokkeerd: de warmte of koude

kan niet tegen de stroming in stromen. Stroomt het gasvormige medium hierbij vah:warm naar koud, dan treedt er een warmteffönf öp welke een tegengesteld gerichte flux van koude blokkeert. Is de mediumströming daarentegen van koud naar warm, dan treedt er:een koufront Op, welke een tegengestelde warmteflux blokkeert. De blokkade van een geleidingswarmteflux door de wand middels een tegengestelde superadiabatisGhe stroming daardoorheen kan eventueel worden vergeleken met het doorbreken van de geluidsbarrière doör een supersö ne stf o mi ng.

Bij het doorstromen van de isolerende wand neemt Het;circulerende medium, afhankelijk van het warmer of kouder dan: de omgeving zijn van de ruimte, respectievelijk warmte of koude op. Deze warmte of koude Wordt gerecupereerd in een warmtewisselaar, middels welke de warmte of koude bijvoorbeeld weer nuttig kan worden gebruikt vpor lat verwarmen of koelen van de tè isoleren ruimte:, bijvoorbeeld met belli lp van een verwarmings- en/oi koeilngssysteem van een khmaatregelsysteem.

Door het blokkeren van een geSeidingswarmteflux fobr dè isolerende Wand, wordt een verlies van warmte of koude in de ruimte door geleiding door de wand heen naar een omgeving nagenoeg volledig geëlimineerd. Doordat tevens dè bij doorstroming öpgenomen warmte door het: medium wordt gerecupereerd, is bij gébruik van dit systeem, bijvoorbeeld ais onderdeel van een klimaatregelsysteem, voor het handhaven van een temperatuurverschil tussen de ruimte en de omgeving alleen energie nodig om dè genoemde recuperatieverliezen te compenseren.

De isolerende wand heeft bij voorkeur over zijn gas doorstroomde oppervlakte bij voorkeur ©verten minste een grootste deel daarvan, bijvoorbeeld ten minste over 75% van zijn oppervlakte, een homogene permeabiliteit voor het circulerende gas.

Voorbeelden van doorstroombare isolerende-wand materialen zijn wol, van bijvoorbeeld glasvezels, steenvezels, dierlijke en plantaardige vezels; poreuze platen, van bijvoorbeeld kunststof, geperforeerde panelen, bijvoorbeeld geperoreerde sandwich panelen, en wanden samengesteld van isoiatieparels of -korrels, welke opgesloten of ihgekiemd zijn tussen poreuze platen en/of poreuze folies.

In de praktijk kan bijvoorbeeld steenwol, giaswbi, andere mineraie of organische woi, vezeibalen, open kunststofschuim of ander open schuim, isoiatieparels of korrels eventueel verpakt in geperforeerde folies worden gebruikt. Ook zijn gestapelde geperforeerde folies van versehlSiënde matefiaiëh met een onderlinge afstand wan 1 tot 20 mm moge!Ijk oh jaloezieën van verschillende materialen. Mët bijzondere voorkeur is dè voor het gasvormige doorstroommedium doorstroombare thermisch isöiëfënde vvahd vervaardigd van geëxpandeerd polystyreen, EPS, is vervaardigd.

Bpeorbeeld wordt permeabel EPS materiaal toegepast met een dichtheid tussen 15 en 40 kg/m3, bij voorkeur tussen 15 en 25 kg/m3. indien, bij wijze van voorbeeld, open EPS als materiaal voor de doorstroombare isolerende wand gebruikt dan is bij dezelfde isolatiedikte (bijvoorbeeld 1=10 cm) en doorstroomsnelheid (bijvoorbeeld v= 0,5 mm/s) het Pe getal en de eieetiëye warmtegeleidingscoëfficiënt As, volgens As = A© exp(#SPei» npf 1© = warmtegeleidingscoëfficiënt van EPS bij v=0, bij de voIgendë: doorstromende gassen:

Argon Is iets beter dan lucht, maar lijkt economisch niet dë moeite waard om toe te passen. Krypton geeft vanwege het hOgePe getal een zeer lage effectieve warmtegeleidmg, maar die lijkt in praktisch zin niet echt nodig, terwijl krypton bovendien erg duur is;

Kooldioxide, C02, is aanzienlijk gunstiger dan lucht, en is erg goedkoop, Bij hoge cohcèhtraties is C02 echter rnogelijk schadelijk. Ook bij dit gas is het dus wenselijk het gesloten gascircuit effectief gasdicht uit te voeren,

Sn een mogeiijke uitvoering is de druk van het gas in het gesioten circuit enigszins onder de atmosferische droki bijvoorbeeld zodat bij eventuele lekkage geen C02 in de binnenruimte kan komen.

Berekeningen tonen aan dat de effectieve warmtègeleiding by C02 meer dan 3 maal bëter is dan bij stilstaand Krypton in het systeem, hetgeen de uitstekende isolatie van een goedkoop systeem volgens de uitvinding met in het gesloten gascircuit C02 aantoont.

Voor wat betreft de snelheid van het gasvormige doorstroommedium moet de keuze zodanig zijn dat de warmteverliezen door geleiding ongeveer even groot zijn als de warmteverliezen door ventilatie, indiëh het systeem wordt ingezet in combinatie mêt warmtewisseiing met ventilatielucht. Bij hoge snelheid zijn de warmteverliezen deer ventilatie hoog en de verliezen door geleiding laag ëh kunnen de verliezen gel ijk gemaakt worden door de keuze van de d ö 0 rströö msn e i h e i d,

Met systeem volgens de uitvinding kan, bij een daartoe geschikte uitvoering, op een of meer van de volgende mogelijkheden worden bedreven in een situatie van een binnenruimte die geheel of deels is bekleed of anderzijds afgeschermd met het isolatiesamenstèi van het systeem.

Berste mogelijkheid

De lucht in de binnenruimte is gewenst warmer dan de buitenomgeving eg hft dan vyarme gasvormige doorstroommedium stroomt door de doorstroombare isolerende vyand: van de binnenspouw naar de buitenspouw en koelt daarbij af. Vervolgens stroomt het gas via de warmtewisselaar weer terug naar de binnenspouw en warmt bij die warmtewisselaar op met de naar buiten stromende gebruikte ventilatielucht, welke afköeit. zodat deze warmte wordt teruggewonnen.

In een uitvoering ontstaat, bij een gasstroming met een Pe getal groter dan 1, et ih de doorstrOOmbare isolerende wand een warmtefront, welke de warmtestroom van de geleidingswatmtei die naar buiten wil met het groter worden van het Pe getal asymptotisch haar nul blokkeert. Uit experimentele metingen blijkt, dat bij een Pe getal van 3 de blokkering meestal ruim voldoende is. Hierbij gaat alleen de warmte, die in de ventilatielucht zit, verloren, wat in de praktijk altijd het geval is, maarveriiest de binnenruimte nauwelijks warmte door geleiding.

Iweede mogelijkh

De lucht in de binnenruimte is gewenst warmer dan de buitenomgeving en het dan koude gasvormige doorstroommedium stroomt door de doorstroombare isolerende wand van de buitenspouw naar de binnenspouw en warmtdaarbij op. Vervolgens stroomt het gasvormige doorstroommedium via de warmtewisselaar weer terug naar de buitenspouw en koelt daarbij middels de warmtewisselaar af met de naar binnen stromende Verse ventilatielucht, welke opwarmt, zodat deze warmte wordt teruggewonnen. in een uitvoering ontstaat, bij een Pe getal groter dan 1, er in het doorstroombare isolatiemateriaal eer? koufront, weike de warmtestroom van de geieidingswarmte, die haar busten wsi met het groter worden van het Pe geta! asymptotisch naar nui blokkeert. Uit experimentele métihgen blijkt, dat bij een Pe getal van 3 de blokkering meestal ruim voldoende is. Hierbij wordt de ventilatielucht opgewarmd, wat altijd het geval is. maar verliest de binnenruimte nauwelijks warmte door geleiding.

Derde .mogeljkheid

De iucht in de binnenruimte is gewenst kouder dan de buitenomgeving en het dan koude gasvormige doorstroommedium stroomt door de doorstroombare isolerende wand van de binnenspouw naar de bültenspouw en warmt daarbij op. Vervolgens stroomt het gas via de warmtewisselaar weer terug naar de binnenspouw en koelt daarbij via de warmtewisselaar af met dè naar buiten stromende gebruikte ventilatielucht, weike opwarmt, zodat deze warmte wördt teruggewonnen. in een uitvoering ontstaat, bij een Pe g#ai groter dan 1, er in het doorstroombare Isolatiemateriaal een koufront, welke de warmtestroom van de geieidingswarmte, die haar binnen wil met het groter worden van het Pê getal asymptotisch naar nui blokkeert. Uit metingen blijkt, dat bij een Pe getai van 3 de blokkering meestal ruim voldoende is, Hierbij gaat nagenoeg alleei de koude, die in de ventilatielucht zit, verloren, wat altijd het gevai is, maar verliest de binnenruimte nauwelijks koud® door geleiding.

Vierde mogelijkheid

De lucht ih de binnenruimte is gewenst kouder dan de buitenomgeving en het dan warme psvormige doofströömmedium stroomt door de doorstroombare isolatie van de buitenenspouw naar de binnenspouw en koelt daarbij af. Vervolgens stroomt het döörstroommèdium Via de warmtewisselaar weer terug naar de buitenspouw en warmt daarbij op via de warmtewisselaar met de naar binnen stromende verse ventilatielucht, welke afkoelt, zodat deze koude wordt teruggewonnen.

In een uitvoering ontstaat, bij een Pe getai groter dan 1, er in de doorstroombare isolerende wand een warmtefront, welke de warmtestroom van de geieidingswarmte, die naar binnen wii met hetgroter worden van het Ie geta! asymptotisch naar nui blokkeert. Uit experimentele metingen blijkt, dat bij een Pe getal van 3 de biokkerlng meesta! ruim voldoende is. Hierbij wordt de ventilatielucht afgekoeld, wat altijd het gevai is, maar verliest de binnenruimte nauwelijks koude door geleiding. in een mogelijke uitvoeringsvorm is een Warmtepomp direct aahgesloier op pet gesloten gascircuit, waar|i| hetsgasvormige doorstroommedium door het koude goaeelte van de warmtepomp stroomt. Rierbij wordt de gerecupereerde geleidingswarmte direct door de warmtepomp uit het gasvormige doorstroommedium gewonnen en wordt het afgekoelde gasvormige doorstroommedium weer naar de gesloten gascircuit teruggevoerd. De gewonnen warmte kan dan bijvoorbeeld nuttig worden gebruikt voor de verwarming van de binnenruimte of voor ander verwarmingst^epassingen. Omdat er dan geen extra iegenstroornwarmtewisseiaar nodig is voor de uitwisseling met de ventilatiewarmte, 'wordt het sysieem; goedkoper eh eenvoudiger. Omdat er geen directe wisselwerking is met de ventilatielucht, kan de ventilatiewarmte apart worden teruggewonnen met een goedkope balahsvehtilatöf. Anderzijds moet de warmtepomp wel meer warmte rondpompen én een gföter vefmöieh hebben. Ook hier is het doorstroornoppervlak twee maal groter dan de eerste Uitvoeringsvorm en daarmee de effectieve isolatie ongeveer 3 maai slechter. De keuze hangt dan af van het gewenste binnenklimaat, het buitenklimaat en de voorkeur van de gebruiker, In omgekeerde volgorde kan deze uitvoeringsvorm ook voor koeling worden gebruikt,

In een mogelijke uitvoeringsvorm is een, mogeiijk goedkope, lïehteoiSector aan de lichtzijde voorzien van een transparant isoiaiiesamenstéS van een sysieem volgens de uitvinding en/of aan de schaduwzijde voorzien van een niet noodzakelijk transparant isolatïesamensiei van een systeem volgens desüitvinding. In elk of beide systemen is er dan voorzien in een: bedrijfstoestand waarin het doorstroommedium in het iSolatiesamenste! naar de collector toestroomt, dus naar de aan de collector grenzend spouw. De edileetor zet (zon-Jlicht om in warmte. Door de lichtcoilector stroomt een collectormedium, welke enerzijds door de warmte van de collector wordt opgewarmd en anderzijds door de warmte van de gasvprmlge doorstroommedia in de isolatiesamenstellen.

De doorstroommedia stromen op omgevingstemperatuur door de doorstroombare isolerende wand naar de lichtcoliector en warmen daarbij op. Bij een Pe getal groter dan 1 ontstaat er een koufront en wordt de geleidingswarmte asymptotisch met een groter wordend Pe getal naar 0 geblokkeerd:. Dé warmte van de collector kin dan nog nauwelijks haar buiten en wordt dan grotendeels aan de coliectorvloeistof en de doorstroommedia afgegeven.

Bij voorkeur stromen de doorstroommedia in de binnenspouwen langs de ccllëctor haar de rand, waar het ceiieciormëdium binnen de collector naar binnen stroomt. Naaf deze rand toe wordt de collector steeds kouder tot iets boven de temperatuur, waarmee het collectormedium in de collector naar binnen komt De doorstroommedia zuilen daarbij afkoelen, doordat zij hun warmte via de coiiectorwand aan het coüectormedium afgeven, Omdat dit een tegenstroom warmtewisseiing is, nadert het rendement van deze wamiteWisseling naar 100% en hebben de doorstroommedia een iets hogere temperatuur dan het intredende coüectormedium. Met deze lage temperatuur worden de doorstroommedia wèër teruggevoerd naar hun buitenspouwen van het gesioten isolatie saraenstei en zijn de cyclussen gesloten. Omdat er nauwelijks warmte-uMwisseling is met de omgeving is het coilectorrendement hoog, ook bij zeer lage omgevingstemperaturen en bij lage licht intensiteit. Prestaties, welke aileen bij zeer compiexe en dure ooilectoren mogeiijk zijn. indien het intredende coüectormedium warmer of ÜbudéF iédan zijn ook de doorstroommedia in de buitenspouwen warmer of kouder dan de buitenruimte en kan dit gebruikt worden om het khmaai in de buitenruimte, zoais een serre of een plantenkas worden geregeld, terwijl toch het coüectormedium tot hoge temperuren kan worden verwarmd eg daardoor nuttig kan worden gebruikt.

De uitvinding heeft ook betrekking op een kümaatregeisysteem voor het regelen van een binnenruimte ten opzichte van een buitenruimte omvat een isolatiesamenstel dat een gasdichte kamer hééft mét een buitenwand, een binnenwand, en een omtrekswand. In de kamer is een voor ëen gasvormig doorstroommedium doorstroorabare thermisch isolerende wand aanwezig tussen een buitenspouw en een binnenspouw. Verder omvat het systeem een clrculatiepassage en een ventilator, weik circuiatiepassagè met de binnenspouw, de buitenspouw, en de tussenliggende voor een gasvormig doorstroommedium doorstroombare thermisch isolerende wand een gesloten gascircuit vormt. Het gesloten gascircuit is gevuld met een gasvörmig doorstroommedium. De ventilator Is ingericht voor bewerkstelligen van een bij circulatie door het gesloten gascircuit behorende verplaatsing van hei gasvormige doerstFoommedium door de doorstreembare thermisch isolerende wand. Het systeem omvat ook een warmtewisseiaar die is ingericht voor het bewerkstelligen van uitwisseling van warmte tussen het, bij bedrijf van de ventilator, in het gesloten gascircuit circulerende gasvermige doorstroommedium enerzijds en een daarvan gescheiden stroom van warratewissëlingsmedium anderzijds.

In de figuren toont:

Fig. 1 een schematische weergave van een systeem volgens onderhavige uitvinding,

Fig. 2 een schematische weergave van een tweede uitvoeringsvorm systeem volgens onderhavige uitvinding.

Fig. I een schematisch weergave van een derde uitvoeringsvorm van systeem volgens de uitvinding,

Fig. 4 een schematische Weergave van een vierde uitvoeringsvorm::vaniëefïiSpteem volgens Onderhavige uitvinding.

Figuur t toont schematisch......deels in doorsnede, een; uityoeringsvoorbeeld van eensgebbuw vóórzien van systemen volgens onderhavige uitvinding,

Het gebouw, bijvoorbeeld een woning, heeft een door niet getoonde middelen, bijvoorbeeld een centrale verwarming, verwarmde binnenruimte 1. pie ruimte 1 is hier getoond met twee buitenste wanden 1a, 1b van het gebouw, die de ruimte 1 afscheiden van de buitenorngeving.

Tegen de buitenzijde van, öf in een Variant geïntegreerd in, de buitenwand 1a is een isoiatlesamenstei 2 volgens de uitvinding aangebracht.

Tegen de buitenzijde van, of in een variant geïntegreerd in, de buitenwand 1b is een isoiatlesamenstei 3 volgens de uitvinding aangebracht.

De samenstellen i, 3 omsiuiten derhalve de binnenruimte 1 gedeeltelijk.

In deze weergave is erin voorzien dat het samenste! 2 deel uitmaakt van een systeem dat warmte uitwisselt met verse ventilatielucht die vanuit de buitenomgeving naa- de binnenruimte 1 wordt binnengelaten.

In deze weergave is erin voorzien dat het samenstel 3 deel uitmaakt van een systeem dat warmte uitwisselt met gebruikte ventilatielucht die uit de binnenruimte naar de luitengmgsVlhg wordt afgevoerd.

Het isolatiesamenstel 2 heeft een gasdichte kamer met een buitenwand $, op afstand daarvan een binnenwand 7, en een omtrekswand 2a, waarbij in de gasdichte kamer een voor een gasvormig doorstroommedium doorstroombare thermisch isolerende wand δ aanwezig is die met de buitenwand 5 een buitenspouw 4 en met de binnenwand 7 een binnenspouw 6 begrenst.

De buitenspouw 4 en binnenspouw 6 zijn door de doorstroombare thermisch isolerende wand 8 yan elkaar gescheiden.

De wand 8 kan evenwijdige boofdviakken hebben,

De binnenwand 7 en buitenwand 5 zijn b| voorkeur vlak en evenwijdig aan elkaar

De wand 8 kan evenwijdig aan de binnenwand en de buitenwand staan, maar kan eek onder een heek staan, bijvoorbeeld zodat de spouwen een tapse vorm in verticale doorsnede hellen.

Tussen de wand 8 enerzijds en de binnenwand en/of de buitenwand anderzijds kunnen afstandhouders zyn voorzien, bijvoorbeeld thermisch isolerende afstandhouders die een koudebrug voorkomen,

De omtrekswand 40 kan Zijn ijHiQpWchiï isolerend te werken ën een koudebrug te voorkomen

De omtrekswand 40 kan een dragend omtreksframe zijn, bijvoorbeeld met thermisch isoleren van elkaar gescheiden binnenste en buitenste omtreksframedeien.

De Wand 8 kan uit delen zijn opgebouwd, bijvoorbeeld uit delen van open EPS

Het systeem waar isolatiesamenstêi 2 deel van uit maakt omvat verder een circulatiepassage en een ventilator 10 voor het gasvormige doorstroornmediurn (dat met verwijzingscijfer 9 is aangeduid). |n zijn algemeenheid vormt de circuiaiiepassage met de binnenspouw, de buitenspouw, en de tussenliggende voor een gasvormsg doorelroDmmedium doorstroombarethermisch Isolerende wand 8 een gesloten gascircuit voor dat gas 9.

Het gas 9 is bij voorkeur kooldioxide gas,

De ventilator {of ventilatoren) voor het gasvormige doorstroommedium is ingericht voor bewerkstelligen van een bij oireulatie door het gesloten gaseiFcuit behorende verplaatsing van het gasvormige doorstroommedium door de doorstroombare thermisch isolerende wand 8. tin de praktijk kunnen in hei systeem een of meer elektrisch aangedreven ventilatoren 10 worden töegepast. Bijvoorbeeld zijn de ventilatoren 10 van kiem formaat, bijvoorbeeld zoals Voor de koeling van desktop computers worden toegepast.

In de getoonde uitvoering van het systeem is sprake van een erg eenvoudige: tegenstroomwarmtewisseiaar 11 die is ingericht voor het bewerkstelligen van uitwisseling van warmte tussen het, bij; bedrijf van de; ventilator 10, ·η het gesloten gasöirGuit Circulerende gasvormige doorstroommedium enerzijds en een daarvan gescheiden stroom van warmtewisselingsmedium, hier bij samenstel § binnentredende verse ventilatielucht voor de binnenruimte 1, anderzijds.

Tijdens bedrijf van het systeem pet samenstel 2 stroomt het gasvormig;© doorstroommedium 9, aangedreven door een doorstroommediumventilator 10, door dé doorstroombare isolatie 8 naar de binnonspouw 6.

In de voor het gas doorlaatbare isolerende wand 8 wordt het gasvormige döbrëtroommedium 9 opgewarmd döör de geleldingswarmte welke van de verwarmde binnenruimte 1 naar de koudere buitenruimte 13 wil stromen. In een bedrljfstoestand waarbij hst Pe getal groter is dan 1 wordt deze stroming asymptotisch met Pe naar 0 wordt geblokkeerd.

Vervolgens stroomt het öpgewafmde doorstroommedium 9 van de binnenspouw 6 naar de warmtewisselaar 11.

In dit voorbeeld is erin voorzien dat de warmtewisselaar 11 is aangebraeht, eventueel geïntegreerd met, de omtrekswand 40 van het samenstel 2.

Vanaf de warmtewisselaar 11 stroomt het gas door een buis 12 naar de ventilator 10 en van daar naar de buitenspouw 4, De cycius van het gasvormigè doorstroommedium 9 is dus een gesloten cyclus. in dit voorbeeld wordt verse ventilatie lucht 19 van de buitenruimte 13 door een ventiiatieiuehtventiiator, eventueel met filter 14, via een ventilatie-lniaat 15 in een buis 16 gepompt. In dit voorbeeld loopt die buis 16 langs een rand van het samenstel 2 aan de buitenzijde. Een verder® buis 17 loopt evenwijdig daaraan langs dezelfde rand van het samenstel 2, maar dan aan de binnenzijde. Tussen de buizen 16,17 bevindt zich de warmtewisselaar 11, die warmte uitwisselt tussen het gas dat in het samenstel 2 tussen de binnenspouw 6 en de buiienspouw 4 enerzijds en de ventilatielucht die van de buis 16 naar de buis 17 stroomt. in dit voorbeeld heeft de warmtewisselaar 11 een eenvoudige uitvoering met een thermisch geleidend element, hier een plaat, tussen de beide mediumstromen. Die piaat kan bijvoorbeeld In de omtrekswand van het samenstel 2 liggen, en daar bijvoorbeëlieen deel van vormen.

Aldus stroomt de verse ventilatie lucht 19 door de warmtewisselaar 11 en dan via de kuis 17 en de buis 18 naar de binnenruimte 1.

In de warmtewiSSilaar 11 wordt de verse ventilatielucht 19 opgewarmd en het doorstroommedium 9 bijvoorbeeld zo veel mogelijk tot cle temperatuur van de buitenruimte 13 afgekoeld, zodat er over de buitenwand 5 nauwelijks een temperatuurverschil is en er nauwelijks warmte naar buiten verloren gaat.

Het isolatiesamenste! 3 dat hier behoort bij de gebruikte ventilatieluchtstroom heeft in essentie dezelfde opbouw als het samenstel 2 en daarom worden overeenkomstige componenten aangeduid met hetzelfde verwijzingscijfer.

Bij het samenstel 3 is erin voorzien dat het gasvormige doorstroommedium 9 aangedfeven door een doorstroommediumventilator 1 § van de binnenspouw 8 door de doorstroombare isolerende wand 8 naar de buitenspouw 4 stroomt in de doorstroombare isolerende wand 1 wordt hier het gasvormige doorstroommedium 9 afgekoeld, waarbij de middels het systeem met ïsoiatiesamenstel 3 uit de ventilatielucht teruggewonnen warmte verloren gaat. Sn een mogelijke bedrijfstoestand wordt bij een Re getal groter dan 1 de geleidingswarmté aspnptdtiseh met Re naar 0 geblokkeerd.

Na de passage door dé wand 8 stroomt het doorstroommedium 9 via de buitenspouw 4 naar de warmtewisselaar 11.

De gebruikte ventilatielucht, afkomstig uit de binnenruimte 1, stroomt gedreven door ventilatieiuchtventiiator 14 van de binnenruimte 1, via de ventilatieluchtdoorvoer 18 naar de buis 17 en wordt vervolgens verdeeld naar de warmtewisselaar 11 gebracht, waar de gebruikte ventilatielucht 20 WÖrdt afgekoeld met het gasvormige doorstroommedium 9, welke daardoor wordt opgewarmd. Het gasvormige doorstroommedium 9 wordt dan bij voorkeur nagenoeg gpgewarmd tot op de temperatuur van de binnenruimte 1, zodat over dê binnensnel 7 zo goed als geen temperatuurverschil optreed eh er zö goed als gëëh warmte verloren gaat, De gebruikte ventilatielucht 20 stroomt dan afgekoeid via dé vëfzamëibuis 18 naar de vëntitatiëliÉhtventilator 14 en via de ventUatiëluchtafvoer 21 naar de buitenruimte 13. Op deze manier gaat afhankelijk van het Pe getal van: het doorstroommedium 9 en het rendement van de warmtewisselaar 11 nagenoeg alleen de teruggewonnen warmte uit de ventilatielucht 20 verloren* wat zonder extra maatregelen, zoals warmteterugwmning, altijd het geval is.

Figuur 2 toont een schematische doorsnede van een: tweede uitvoeringsvorm van een: systeem volgens onderhavige uitvinding.

In dit voorbeeld wordt een verwarmde binnenruimte 1 geheel of gedeeltelijk omsloten door één of meerdere iSilatiesamenstellen 2, die hier, zoals de voorkeur heeft, worden benut pm de verse ventilatielucht die in de ruimte 1 wordt gelaten pp te Wirmem

De binnenwand 7 kan zijn aangebracht tegen een buitenmuur van: het gebouw dat de binnenruimte 1 heeft, bijvoorbeeld een muur van beton of baksteen. In een megelijke variant is een dergelijke gebouwmuur deel van de binnenwand, pf vormt die binnenwand 7. De binnenwand 7 van het samenstel kan eventueel een gasdicht flexibel membraan zijn, bijvoorbeeld een enkel of meerlaags membraan met een gasÉchte barrière laag bijvoorbeeld êen gasdichte metaallaag, dat op geschikte wijze tegen een bouwkundige muur wordt aangebracht.

Een gasvormig doorstroommedium 9 stroomt aangedreven door een doorstroommediumventilator 10 door de doorstroombare isolerende wand 8 haar de buitënspouw 4, in de doorlaatbare isolerende wand 8 wordt het doorstroommedium 9 opgewarmd doofde geleidingswarmte welke van de warme binnenruimte 1 naar de koudere buitenruimte wil Stromen. In een mogelijke bedrijfstoestand wordt die stroming bij een Pe getal groter dan 0 tevens asymptotisch met Pe naar 0 geblokkeerd

Vervolgens stroomt het doorstroommedium 9 naar de warmtewisselaar 11, en vervolgens stroomt het door de vërzamëlbuis 12 weer naar de doorstroommediumventilator 10 en naar de buitenspouw 4 en is de cyclus van het doorstroommedium 9 dus gesloten.

Verse ventilatielucht 19 wordt van de buitenruimte 13 middels de inlatende ventilator 14 via de ventiiatie-iniaat 15 in een verdeelbuis 16 gepompt. Aldus verdeeld, stroomt cle verse ventilatie lucht 19 door de warmtewisselaar 11 en dan via de verzamelbuis 17 en de doorvoerbuis 18 naar de binnenruimte 1. in de warmtewisselaar 11 wordt de verse ventilatielucht 19 opgewarmd en het doorstroommedium 9 bijvoorbeeld zo veel mogelyk tot de temperatuur van de buitenruimte 13 afgekoeld, zodat er over de buitenwand 5 nauweips een temperatuurverschil is en er nauwelijks warmte naar buiten verloren gaat.

De gebruikte ventilatielucht 20 wordt In dit voorbeeld van figuur 2 afgevoerd mét een warmtepomp 22, welke de warmte, die in de gebruikte ventilatielucht 20 zit, terugwint. De teruggewonnen warmte kan bijvoorbeeld werden gebrul kt om de binnenwand 7 op te warmen met: door de warmtepomp 22 verwarmd water en deze in de buizen 23 langs de binnenwand 7 te laten stromen. In dit geval is door de verwarmde binnenwand de gevoelstemperatuur in de binnenruimte 1 hoger eri kan dë temperatuur ih dé binnenruimte t lager zijn

Tevens kan in mogelijke uitvoerihisvormeh de binnenmuur 7 als warmtebuffer worden gebruikt, zodat, koude pieken zonder verhoogd vermogen beter kunnen worden öp|evahgën, waardoor de warmtepomp een lager öntwerpvermogen kan hebben, terwijl de verwarmingsbuizen 23 goedkoop ih het isolatiesarhehstel 2 kunnen worden vöörgërnöntëërd. Verdere mogelijk te behalen voordelen zijn, dat de warmte in de gebruikte ventilatielucht 20 wordt teruggewonnen en dat de afvoer, inclusief de condens afvoer centraal kan piaats vinden, wat scheelt in montage en onderhoud.

Een nadeel zou kunnen zijn dat de sneiheid van het doorstroommedium 9, vanwege het twee keer grotere instromende oppervlak van de doorstroombare isolerende wand 8 twee maai kieSher iSihet uitstromende isolatiesamenstel 3. zie Fig 1, is niet meer aanwezig) en daarmee het Ee getal, waardoor de effectieve warmtegeiéïdlngseoëfficiënt ca. 3 maai groter Is geworden en daarmee het warmteverlies door geleiding. Dé keuze of een warmtepomp 22 wordt toegepast zai van het type binnenruimte 1, het klimaat in de buitenruimte 13 en dë voorkeur van de gebruiker afhangen.

Figuur 3 toont een schematische doorsnede van een derde uitvoeringsvorm van een systeem volgens onderhavige oitvindini.

Een verwarmde binnenruimte 1 wordt geheel of gedeeltelijk omsloten door één of meerdere isolatiesamensteüen 2, bijvoorbeeld doordat de een of meer samenstellen 2 in of tegen een buitenwand en/of dak, of eventueel vloer, van het. gebouw dat de binnenruimte 1 vormt zijn aangebracht

Het gasvormige doorstroommedium 9 stroomt aangedreven door een dööfstroommediumventiiatör 1Θ vanaf het koeigedeeite van een warmtepomp 22. via een gasdocrvoerleiding 30 naar de buitenspouw 4. Vanaf de buitenspouw stroomt het gas door dè doorströornbare isolerende wand 8 naar de binnenspouw 6. in de deoriaalbare isolerende wand 8 wordt het doorstroommedium 9 opgewarmd door de geieidinpwarmte welke van de warme binnenruimte 1 naar de koudere buitenspouw 4 wii stromen.

In een mogelijke bedrijfstoestand waarbij geldt dat Pe^O wordt de geleidingswannte asymptotisch met Pe naar 0 wordt geblokkeerd.

Vervolgens stroomt het doorstroommedium 9 via een gasdoorvoerleiding 31 naar het koeigedeeite van warmtepomp ÉS terug, welke het doorstroommedium § afkoelt Vervolgens stroomt het afgekoeide doorstroommedium 9 weer naarde buitenspouw 4 en Is ëfe cyclus gesloten.

De warmtepomp 22 koelt het dooritroommedium 9 bijvoorbeeld af tot een temperatuur welke lager is dan het medium in de buitenruimte 13. Hierdoor zal het doorstroommedium 9 extra warmte uit de buitenruimte 13 onttrekken. In de warmtepomp 22 wordt deze extra warmte en de teruggewonnen warmte uit de geiëidlngswarmte afgegeven aan de binnenruimte 1, middels het door het opwarmpedeelte van warmtepomp 22 opgewarmde medium 32, dat via de uitlaat 33 van de warmtepomp 22 wordt afgegeven en afgekoeld weer te rug stroomt naar de inlaat 34 van het opwarmgedeeite van warmtepomp 22.

Het verwarmingsmedium 32 kan bijvoorbeeld water zijn, dat bijvoorbeeld de binnenruimte 1 met vloerverwarming pi radiatoren verwarmt of hete lucht, etc. Een deel van deze warmte wordt wger gebruikt pm hel doorstroommedium 9 in het isolatiesamenstei 2 op te warmen. Een ander deel zal worden gebruikt om de binnenruimte 1 te verwarmen. Dit laatste deel komt overeen met de extra warmte, welke uit de buitenruimte 13 is onttrokken Vanwege de hoge COP van de warmtepomp 22 kost het rondpompen van het doorstroommedium 9 en het opwarmen en koeien van het doorstroommedium weinig energie. Hierbij is het denkbaar dat de geleidingSwarmie van hef isolatiesamenstei 2 asymptotisch naar 0 wordt geblokkeerd.

Verder is er ook nog warmte die uit de buitenruimte 13 is onttrokken beschikbaar voor verwarming van de binnenruimte 1, weike gebruikt kan worden om de ventilatielucht op të warmen en overige Warrntëlekken te compenseren.

Indien het gewenst is dat de binnenruimte 1 gekoeld moet worden dan kan het isolatiesamenstei 2 in omgekeerde richting worden gebruikt en dient het doorstroommedium 9 een hogere temperatuur te hebben dan de buitenruimte 13 om de dan extra warmte uit de binnenruimte 1 af të staan aan de buitenruimte 13. Dok dient dan de warmtepomp // te worden ömgpkeerd|zodat het koelgedeelté is verbonden met de binnenruimte 1 er i^t Vërwarmiriisgedeelte met de buitenspouw.

Figuur 4 toont een schematische doorsnede van een vierde uitvoeringsvorm van een systeem volgens onderhavige uitvinding.

In dit uiivoeringsyporbeeid is erin voorzien dat het systeem van de uitvinding wordt gecombineerd met een iichtcollector 25 waar een cpllectormedium 27 doorheen stroomt, bijvoorbeeld een vloeistof, bijvoorbeeld water en/of glycol, bijvoorbeeld op basis van een niet getoonde collêctormediumpomp,

Aan de zonlichtzijde Is In dit voorbeeld de Iichtcollector 25 geheel of gedeeltelijk omhult door een voor zonlicht (deels) transparant jsoiatiesamenste! 26, hetgeen vereist dat de wanden 5, 7 en de isolerende wand 8 daarvan iiChtioorlatend zijn uitgevoerd. Bijvoorbeeld is de isolerende wand 8 uitgevoerd met lamèlièn van lichtdooriatende kunststoffolie om een voor het gasvormig aoorstroommedium döorstroombare isolerende wand 8 te vormen.

Door de Iichtcollector 25 stroomt het collectormedium 27, hier van rechts naar links, en wordt bi| belichting öpiewarmd door invallend (zon-)licht 28,

Aan de van de Échinvalzijde afgekeerde zijde van de Iichtcollector 25, ook wel de schaduwzijde, is een isoiatiesamenstel 2 voorzien dat in eën uitvoeringsvorm niet transparant is maar eVeotuee! ook transparant kan zijn.

In de figuur 4 is dus een iichtcoliector 28 in een sandwichconstructie gecombineerd met twee isoiaiiesamëhstëiién van twee systemen volgens de uitvinding:, Waarvan er ten minste één een lichtdoorlatend of transparant isoiatiesamenstel heeft.

In een andere variant is Je iichtcoliector mét slechts één systeem gecombineerd, bijvoorbeeld met een aan de schaduwzijde aangebrapht ièoiatiesamensfëi.

In een mogelijke bedrijfstoestand van het systeem van figuur 4 is erin voorzien dat door de buitenenspouw 4 van hét transparante isoiatiesamenstel 26 een gasvormig doorstroommedium 9 stroomt dat is aanfedreven door de doortroommediumventilator 10. in dé bUitehehspoüW 4 wordt hët öööfStfOömmediurn verdeeld over het oppervlak van de doOrstroëmiare isolerende wand 8 én dan haar de binnenspouw S gevoerd. Hierdoor 'wordt het doorstroommedium 9 Opgewirmd door de warmte welke van de iichtcollector 25 naar buitenruimte 13 Wil stromen, in een mogelijke bedrijfstoestand met één Re getal groter dah O wordt deze warmte door het doorstroommedium 9 asymptotisch met het Pe getal naar 0 geblokkeerd.

In de binnenspouw 6 stroomt het doorstroommedium 9 weer paar dê doorstroommediumventllator 10 en Is de doorstrdb;iTiby€lus:gestoten.:#i'Qmend in de binnenspouw 8 koelt het doorstroommedium af aan het collectormedium 27. dat door de lichtcollector 25 stroomt met een rendement dat asymptotisch nadert naar 100%. Aldus aangekomen bij de doorstroommediumventllator 10 heeft: het iders|p?di):pediym:magenoeg de temperatuur van het ingaande collectormedium 29. Is het ingaand© collectormedium 29 kouder dan de buitenruimte 13, dan zal deze worden gekoeld door het doorstroommedium 9 in de buitenspouw, 'wat gunstig kan zijn indien hier ii de buitenruimte 13 behoefte aan is. Is de temperatuur van het ingaande collectormedium 29 warmer dan de buitenruimte 13, dan wordt de buitenruimte 13 verwarmd, wat gunstig kan zijn indien daar behoefte aan is. Op deze manier kan het klimaat van de buitenruimte 13 worden geregeld met de temperatuur van het ingaande collectormedium 29, terwijl het uitgaande coilëetormêdiurn 27 tot hoge temperaturen kan worden opgewarmd en nuttig kan worden gebruikt voor bijvoor beeld heet water, opslag van warmte voor later gebruik, productie van stoom, opwekken van elektrische stroom, enz.

In het isolatiesamenstel 2. dat aan de schaduwzijde van de iichtcolièctor 25 is geplaatst, Stroomt een doorstroommedium 9 gedreven door een doorstroommediumventilator 10 verdeelt oy©r het oppervlak van de doorstroombare isolatie § naar de binnenspouw 6 en wordt opgewarmd door dè warmte van de lichtcollector 25, wélke naar de buitenruimte 13 wil stromen. Eventueel word! deze warmte door het doorstroommedium 9 asymptotisch met het Pe getal haar 0 pbiokkeerd.

In de binnenspouw # stroomt Het doorstroommedium 9 weer naar de doorstroomventilator IQ en is de doorstroomcyeiüs gesloten, tevens koelt doorstroommedium 9 in de binnenspouw 6 weer af aan het eölleeformedium 27, dat door de lichtcollector 25 stroomt met een rendement dat asymptotisch nadert naar 100%. Aldus aangekomen bij de doorstroommediumventilator 10 heeft het doorstroommedium 9 nagenoeg de temperatuur van het ingaande collectormedium 29, Is het ingaande collectormedium 28 kouder dan de buitenruimte 13, dan zal deze worden gekoeld door het doorstroommedium 9 in de buitenspouw 4, wat gunstig kan zijn indien hier in de buitenruimte 13 behoefte aan is. Is de temperatuur van het Ingaand© collectormedium 2| warmer dan de buitenruimte 13, dan wordt de buitenruimte 13 verwarmd, wat gunstig kan zijn indien daar behoefte aan is. Op deze manier kan het klimaat van de buitenruimte 13 worden geregeld met de temperatuur van het ingaande coiiectormedium 29. Eventueel kan het isoiatiesamenstei 2 aan de schaduwzijde van de liehtcoüector 25 worden vervangen door elke willekeurige isolatie. In dat geval wordt, indien gewenst de klimaatregeling in de buitenruimte 13 minderen waarschijnlijk ook de isolatie minder (kosteneffectief

Claims

1. Klimaatregeisysteem voor hét regelen van een binnenruimte ten opzichte van een buitenruimte, bijvoorbeeld een binnenruimte (1) van een gebouw ten opzichte van de buiÏenomgeyÏRg (13), welk systeem omvat: * een tussen de binnenruimte (1) en de buitenruimte (13} op te steilen isolatiesamenstel (2,3,25,28) det epn gesdichte kamer heeft met een buitenwand (5), op afstand daarvan een binnenwand (7), en een omtrekswand (1a), waarbij in de gasdichte kamer een voor eeh gasvormig doorstroommedium doorstroombare thermisch isolerende wand (8) aanwezig is die met de buitenwand een buitenspouw (4) en met de binnenwand één binnenspouw (6) begrenst, welke buitenspouw en binnenspouw door de döörströömbarë thermisch isolerende wand (8) van elkaar gescheiden zijn, * een cirèuiatiepassage (12} eh een ventilator (10) voor het gasvormige doorstroommedium, welk eireuiatiepessage met de binnenspouw, de buitenspouw, en de tussenliggende voor een gasvormig doorstroommedium doorstroombare thermisch isolerende wand een gesloten gascireüit vormt, waarbij het gesloten gascireüit: is gevuld met een gasvormig doorstreorairsedium (9), bij voorkeur mei:een gas anderss dan lucht, bijvoorbeeld met kooldioxide gas; waarbij de ventilator (10) voor hei gasvormige doorstroommedium is ingericbt voor bewerkstelligen van een bij circulatie Jopr het geslotènsgasóircuit behorende verplaatsing van het gpsvcrnige doorstroommedium door de doorstroombare thermisch isolerende wand (8). ~ een warmtewisselaar (11) die is ingericht voor het bewerkstelligen van uitwisseling van warmte tussen het, bij bedrijf van de genoemde ventilator (10), in het gesloten gascireüit circulerende gasvormige doorstroommedium (9) enerzijds en een daarvan gescheiden stroom van warmtewisselingsmedium (19,20) anderzijds. 1. .fysteem volgens conclusie 1, waarbijwarmtepomp Hl) wirmte uitwissel met de ventilatielucht u»t e@n warmtewisselffr (11). 3 Systeem volgens conclusie 1, waarbij een warmtepomp (22) direct warmte uitwisselt mit het gasvormig doorstroommedium (9), zonder gebruik van een 'warmtewisselaar (11)

4. Systeem volgens conclusie 1, waarbij collectormedium (27) warmte uitwisselt mét bet gasvormig doorstroommedium (|).

5. Systeem volgens conclusie 1 - 4, waarbij het gas anders is dan lucht.

6. Systeem volgens conclusie 1 - 4, waarbij het gas kooldioxide gas is

7. Systeem vo.gcns een van de conclusies 1 -.§, waarbij de voor het gasvormige doorStröommedium α oerstroom ba re thermisch isolerende wand (8) is vervaardigd van gëëxpa n d ee rd po !ystyreen.

8. Systeem volgens een van de conclusies 1 - 7, waarbij de warmtewisselaar is ingerieht voor het bewerkstel lig en van uitwisseling van warmte tussen het, bij bedrijf van de ventilator, in het gesldtèn gascircuit circulerende gasvormige doorstroommedium enerzijds en een daarvan gescheiden stroom van ventilatielucht naar of van de betreffende binnenruimte anderijdp·

9. Systeem volgens een van de conclusies 1 - 7, waarbij de warmtewisselaar Is ingerichti voor het bewerkstelligen van uitwisseling van warmte tussen het, bij bedrijf van de ventilator, in het gesloten gascireuit circulerende gasvormige doorstroommedium enerzijds en een daarvan gescheiden stroom van verwarmingsmedium voor de betreffende binnenruimte anderzijds, bijvoorbeeld een daarvan gescheiden waterstroom van een waterverwarmingsinstailatie voor die betreffende binnenruimte of bijvoorbeeld een daarvan gescheiden luchtstroom van een hete luehtverwarmingsinstallatie voor de betreffende binnenruimte. 10 Systeem volgens een van de conclusies 1-9, waarbij een gedeelte van # omtrekswand één gedeelte van de circulatiepassage begrenst en is uitgevoerd als warmtewisselaar, bijvoorbeeld Waarbij dat gedeelte verder een gedeelte van een ventiiatieiuchtkanaai begrenst voor uitwisseling van warmte tussen het doorstroommedium en de ventilatielucht

11. Systeem volgens een; van deoonclusies 1-10, waarbij hef systeem verder een lichtcoiiector omvat, bijvoorbeeld in een sandwichconstructie gecombineerd met twee isolatiesamenstellen van tweessystemen volgens een of meer van de conclusies 1-10, waarvan er ten minste één een liehtdoorlatend of transparant isoiatiesamenstel heeft.

12. Systeem volgens een van de conclusies 1 -1 % waarbij de doorlaatbare isolerende wand en de doorstroomventilator zijn ingericht om een Peclelgeta! Pe groter dan 1, bij voorkeur groter dan 3, te bewerkstelligen, waarbij het Pe getal wordt bepaald uit de snelheid van het gasvormige doorstroommedium v, de dikte van de doors* oombare isolerende wand I, de soortelijke warmte Cp, de soortelijke massa pg, de warmtegeleidingscoëfficient Ag van het doorstroommedium:

13. Systeem volgens een van de conclusies 1 -12, waarbij het isolatlesamensiel een vlak paneel is dat een inwendige gasdicbte kamer heeft en met een buitenwand, op afstand daarvan eeh binnenwand, en een omtrekswand, waarbij in de gasdichte kamer een vooreen gasvbffmg doorstfoommediurb döorstroombare thermisch isoierende wand aanwezig is die met de buitenwand een buitenspouw en met dë binnenwand een binnenspouw begrenst, welke buitenspouw en binnenspouw door de doefstroombare thermisch isolerende wand van elkaar gescheiden zijn,

14. Gebouw met ten minste een binnenruimte, bijvooüeëid een verwarmde binnenruiiTïte, waarbij het gebouw is voorzien van een systeem voigens een of meer van de conclusies 1 -13, waarbij tussen de binnenruimte en de buitenomgeving een isöiatiësamensiel van het systeem is opgesteld, bijvoorbeeld tussen een buitenwand of het dak enerzijds en de buitenomgeving anderzijds.

15. Gebouw volgens conclusie 14, waarbij de warmtewisselaar Is ingericht voor het bewerkstelligen van uitwisseling van warmte tussen het, bij bedrijf van de ventilator, in het gesloten gascircuit circulerende gasvormige doorstroommedium enerzijds en een daarvan gescheiden stroom van ventilatielucht naar of van de betreffende binnenruimte van het gebouw anderzijds.

16. Gebouw voigens conclusie 14, waarbij de 'warmtewisselaar is ingericht voor het bewerksteiiigen van uitwisseling van warmte tussen bet; 10 bedrijf van de ventilator, in het gesloten gascircuit circulerende gasvormige doorstroommadium enerzijds en een daarvan gescheiden stroom van verwarmingsmedium voor de betrefende binnenruimte anderzijds, bijvoorbeeld een daarvan gescheiden waterstroom van; een Wlterverwarmingsinstallatie voor de betreffende binnenruimte of bijvoorbeeld een daarvan gescheiden luchtstroom van een hete luchtvenwarmingsinstaiiatie voor de betreffende binnenruimte.

17. Werkwijze voor het regelen van een binnenklimaat van: een binnenruimte bijvoorbeeld van een gebouw, waarbij; gebruik wordt gemaakt van een systeem volgens een of meer van de conclusies 1 - 13.

18. Werkwijze voor het thermisch isoieren van een bestaand gebouw, waarbij het gebouw wordt voorzien van een systeem volgens een of meer van de conclusies 1-13 en waarbij

tegen een buitenwand, bijvoorbeeld aan de buitenzijde daarvan en/of op, in, of onder het dak, een isoiatiesamenstei van het systeem wordt aangebraeht.

19, Werkwijze volgens conclusie 18, waarbij het systeem reeds met hetgasvormige doorsiroornmedium gevuld wordt aangeleverd ter isolatie van het bestaande gebouw.

20, Prefab paneel, bijvoorbeeld een dakpaneel, voorzien van een systeem volgens een öf meer van de conclusies 1- 13, bij voorkeur voorgevuid met het gasvormigè door stroommediuim i