NO117500B - - Google Patents

Description

Luftkondisjoneringsanlegg med et som ventilasjonsanlegg

utformet strålevarmeundertak.

Det er kjent å innrette et av rorregistre med derpå anbragte plateelementer bestående undertak slik at det både kan anvendes som ventilasjonsanlegg ved innblåsning av ventilasjonsluft gjennom, i eller mellom plateelementene beliggende luftgjennomgangsåpninger og som strålevarme- eller strålekjoleanlegg.

Foreliggende oppfinnelse angår et luftkondisjoneringsanlegg

med et slikt undertak.

Det er formålet ved oppfinnelsen å tilveiebringe et slikt

anlegg, som består av prefabrikerte og monteringsferdige enkeltdeler og som i sammenligning med tidligere kjente anlegg av tilsvarende art frembyr folgende fordeler;

a) Kjeleanlegg eller andre varmekilder samt rørledninger og ventilasjonskanaler, som ved kjente anlegg av tilsvarende art må fores gjennom de bygninger i hvilke anlegget skal installeres, kan enten helt utelates eller reduseres til et minimum, hvorv'éd man særlig i nybygg oppnår en betydelig plassbesparelse og nedsettelse av bygge- og installasjonsomkostningene, b) Ved utnyttelse av varmepurapeprinsippet til overforing av varmeenergi fra den ytre luft til strålevarmetakets rorregistre opp-nås der en vesentlig forokelse av anleggets driftsokonomi sammen-lignet med tidligere kjente strålevarmeanlegg av tilsvarende art.

Denne oppgave er ifolge oppfinnelsen lost ved tilveiebringelse av et luftkondisjoneringsanlegg med de i krav 1 angitte karakteristiske trekk.

Ved et slikt anlegg opptas ved vinterdrift, dvs» når undertaket virker som strålevarmeanlegg, de til oppvarmning av rorregisteret nodvendige kalorier fra den ytre luft gjennom den av denne gjennom* strommende luft-til-væske-varmeveksler, som er innskutt i varmepumpe-kretslopet i serie med motstromsvarmeveksleren primærkrets, hvorfra de overfores til dennes sekundærkrets, i hvilken strålevarmetakets rorregistre er innskutt.

Omvendt opptas ved sommerdrift, dvs. når undertaket skal virke som kjoletak, de til avkjoling av rorregisteret nodvendige kalorier i motstromsvarmevekslerens sekundærkrets og overfores gjennom dennes primærkrets til den i serie med denne innskutte luft*til-væske-varmeveksler, hvorfra de avgis til den ytre luft. ,

Ved en utforeisesform for anlegget ifolge oppfinnelsen er der

i motstroms-varmevekslerens sekundærkrets ytterligere innskutt en luft-til-væske-varmeveksler, som angitt i krav 2.

Man oppnår herved at en del av de varme- eller kuldekalorier, som inneholdes i det gjennom sekundærstrommende medium (sekundærmediet) ved konveksjon direkte avgis til en del av den ytre luft, som gjennom åpninger i undertaket tilfores det under dette beliggende lokale som ventilasjonsluft, slik at denne oppvarmes ved vinterdrift og avkjoles ved sommerdrift.

Ifolge en foretrukkeri utforelses.form for anlegget ifolge oppfinnelsen er rorregisteret og varmeveksleren i lufttilforselskammeret parallellforbundet med motstromsvarmevekslerens sekundærkrets, som angitt i krav 3, hvorved man oppnår at de av sekundærmediet avgitte kalorier etter behov kan fordeles mellom rorregisteret og luftyarmeveksleren.

Ved den i krav 4 angitte utforelsesform for anlegget ifolge oppfinnelsen som er karaktérisert ved at varmepumpeanlegget med til* horende varmevekslere, kompressor og ventilatorer er innbygget i en monterings ferdig enhet* oppnår man at anlegget i vid utstrekning kan fremstilles av fabrikksferdige komponenter, slik at monteringsarbeidet på bruksstedet kan reduseres mest mulig.

Den hovedkomponent som består av det monteringsferdige maskinaggregat er inndelt i et antall kammere og kanaler som angitt i krav 5. De herved dannede gjennomstrømningskanaler for den ytre luft, ventilasjonsluft og romluft danner et ventilasjonsanlegg, hvis innretning og samvirke med undertaket vil bli nærmere forklart nedenfor i forbindelse med tegningen.

I skilleveggene mellom disse kammere og kanaler er der, som angitt i krav 6, anbragt omstillbare luftventiler som muliggjor at den av kompressoraggregatet avgitte varme ved vinterdrift utnyttes til oppvarmning av romluften.

Anleggets innretning og virkemåte vil i det folgende bli be-skrevet under henvisning til den på tegningen viste utforelsesform»

På "tegningen viseri

Fig. 1 en del av et lokale med et anlegg ifolge oppfinnelsen sett ovenfra,

fig. 2 i. mindre målestokk et snitt etter linjen 1I-II på

fig. 1,

fig. 3 et snitt etter linjen 111*111 på fig. 2, og

fig. 4 et stromskjema som viser de innbyrdes forbindelser mellom de til anlegget horende komponenter»

Det på fig. 1-3 viste anlegg består i det vesentligste av to hovedkomponenter, nemlig 1) et som stråleflate utformet undertak U, som er opphengt under et bæretak T i et<*>av en yttervegg Wx og innervegger Wi begrenset lokale, 2) et maskinaggregat som er montert på en grunnplate Q i mellomrommet mellom ytterveggen Wx og undertaket U»

Undertaket Ut

Dette er på kjent måte opphengt i bæretaket T og består av et rammeformet rorregister Ul med et antall derpå utskiftbart anbragte stråleplater U2 med luftgjennomstromningsåpninger U3. Stråleplatene U2 er fortrinnsvis utformet som lyddempningsplater»

Borene i registeret Ul gjennornstrommes av et varmetransportmedium (sekundærmedium), som i praksis normalt er vann, og er forbundet innbyrdes og med den nedenfor beskrevne sekundærkrets i en motstromsvarmeveksler.

Maskinaggregatet l

Dette aggregat er montert på en grunnplate Q og befinner seg i et rom, som er begrenset av ytterveggen Wx» innerveggene Wi og en med ytterveggen parallell sidevegg Wu« Dette rom er ved hjelp av skillevegger Wix, Wie, Wcs, Wxy og Wxr, som sammen med grunnplaten Q danner en selvbærende, monteringsferdig enhet oppdelt i fblgende kammere og kanaler!

et lufttilforselskammer Ki

et kompressorkammer Kc

et utblåsningskammer Kx

et romluftkammer Kr,

forbindelseskanaler Kcx, Ky og Kz«

I ytterveggen Wx finnes der tre luftgjennomstrbmningsåpninger» nemlig Oi i kammeret Ki, Oc, som enten kan forbindes med kammeret Kc eller med kanalen Kcx og Ox i kammeret Kx0 I disse åpninger er

det anbragt reguleringsspjeld Si, Sc og Sx.

I disse kammere er det innbygget folgende komponenter!

Ki! en friskluftsventilator Bi, et luftfilter L, en luft-til-væske-varmeveksler Hi, som er anbragt ved en åpning Ou i veggen Wu. Kci En kompressor C med tilhorende drivmotor M{ eventuelt kan der

i dette kammer ytterligere være anbragt hjelpemaskiner så som

pumper m.v. samt en omskifterventil X.

Kx! En utblåsningsventilator Bx, en ved åpningen Cx anbragt luft-til-væske-varmeveksler Hx.

Kr! En motstromsvarmeveksler G samt eventuelt omskifterventiler Y

og Z.

I dette kammer utmunner dessuten en romluftkanal R.

I skilleveggene mellom disse kammere og kanaler finnes der videre folgende luftreguleringsorganer!

Omstillbare luftspjeld D, nemlig!

Dl i D<«>l og D2, D"2 i veggen Wzc og D3, D<*>3 i veggen Wie. Videre finnes det i veggen Wcx et skyvespjeld D4» D<*>4.

Endelig-er det i veggen Wxr anbragt reguleringsspjeld Sr og Sy

i åpninger, som forbinder henholdsvis Kr og Kx og Kr og Ky.

Forbindelsesledningene mellom de nevnte apparater og maskiner

og mellom disse og undertakets rorregister samt de derved dannede stromkretser fremgår av diagrammet fig. 4.

Trykksiden av kompressoren C er gjennom en ledning cx forbundet med en omskifterventil X, hvis ene gren gjennom en ledning xc er forbundet med kompressorens sugeside. Videre er styreventilen X gjennom en ledning xn forbundet med primærkretsen N i motstroms-varmeveksleren G og gjennom en ledning xh med luft-til-væske-varmeveksleren Hx. Primærkretsen N er forbundet med ensretterventiler VI og V4, Og varmeveksleren Hx er på tilsvarende måte forbundet med ensretterventiler V2 og V4. Ventilene VI og V2 er forbundet med en i primærkretsen innskutt yæskebeholder F og mellom denne og forbindelsesledningen mellom ventilene V3 og V4 er det innskutt en ekspansjonsventil E.

Tilslutningspunktene til de forskjellige komponenter er på

fig. 1 og fig. 4 betegnet med små bokstaver og forbindelsesledningene mellom disse tilslutningspunkter er betegnet med tilsvarende dobbelte små bokstaver. Disse forbindelsesledninger er dog for overskuelig-hetens skyld udelt på fig. 1.

Komponentene C»X»E, F og N danner tilsammen en varmepumpe

av i og for seg kjent art» hvis kretslop gjennomstrommes av et varmetrarisportmedium (primærmedium) f.eks. Freon.

Motstroms-varmevekslerens sekundærkrets er oppdelt i to delkretser, som begge er tilsluttet denne varmevekslers tilslutningstusser a og b.

Den ene av disse kretser inneholder luft-til-væske-varmeveksleren Hi og en reguleringsventil Y»den annen inneholder rorregisteret Ul og en reguleringsventil Z. Begge kretser er videre tilsluttet en sirkulasjonspumpe P»og forbindelsesledningene mellom disse komponenter er betegnet med dobbelte små bokstaver svarende til betegnelsene for tilslutningspunktene. Fremlopsretningen er markert med de tykke linjer og returledningene er vist med tynne linjer.

Virkemåte:

Anleggets virkemåte vil nedenfor bli forklart under henvisning til fig. 1-4.

A. VINTERDRIFT.

Kompressorkretslopet i

Oppvarmningen av rorregisteret Ul og ventilasjonsluften skjer

på folgende måte:

Omskifterventilen X innstilles således»at det dannes folgende 'stromkrets for primærmediet:

C-cx- X-xn-N-nv-Vi-F-E-V3-hv-Hx-xh-X-xc-C

Derved opptas det i varmeveksleren Hx varmekalorier fra den gjennom åpningen Ox utblåste luft Ax»og disse kalorier overfores til motstroms-varmeveksleren G's primærkrets N, hvorfra de avgis til sekundærmediet.

Det således oppvarmede sekundærmedium strommer gjennom de to nevnte sekundærkretser»nemlig

Kretsen Hl : a-ay-Y-Hi-hp-P-pb-b

Kretsen U : a-az-Z-zu-Ul-up-P-pb-b

Sekundærmediets varmeinnhold avgis således dels som konveksjons-varme gjennom varmeveksleren Hi til ventilasjonsluften og dels gjennom undertaket Ul, U2 som strålevarme.

Fordelingen av de avgitte varmemengder mellom de to komponenter Hi og Ul kan reguleres etter behov ved hjelp av ventilene Y og Z

og de dertil sluttede shuntledninger, som er vist punktert ved yp og pz.

Ventilasjonskretslopet fig. 1?

Ved vinterdrift skal den ventilasjonsluft som av ventilatoren

Bi innsuges gjennom åpningen Oi også innblåses i mellomrommet TU

mellom bæretaket og undertaket» oppvarmes. Dette skjer dels derved»

at ventilasjonsluften Ai passerer varmeveksleren Hi og dels ved at den blandes med romluft Ar» som passerer gjennom kompressorkammeret Kc og under kjoling av kompressoraggregatet opptar varme fra dette.

De hertil nodvendige luftstrommer tilveiebringes ved innstilling av de i fig. 1 viste luftspjeld i de med fullt opptrukne linjer viste stillinger Dl, D2, D3 og D4.

Romluften Ar strommer fra munningen av romluftkanalen R inn i kammeret Kr, gjennom kanalen Ky, kammeret Kc til kammeret Ki, hvor den blandes med den gjennom åpningen Oi innsugede ytterluft. Blandingsluften Air blir ytterligere oppvarmet av varmeveksleren Hi og strommer deretter gjennom åpningen Ou i veggen Wu inn i mellomrommet TU»

Som vist på fig. 2 og 3 innblåses blandingsluften Air i lokalet under undertaket U gjennom åpninger U3 i dette»

Denne stromning forloper regelmessig og trekkfritt og romluften

suges til slutt gjennom kanalen R inn i romluftkammeret Kr. Herfra strommer en annen del av romluften Ar gjennom en åpning med regulerings* spjeldet Sr inn i utblåsningskammeret Kx og blir av ventilatoren Bx fort forbi varmeveksleren Hx og utblåst gjennom åpningen Ox» Samtidig

passerer en delstrom Ac av ytterluften gjennom åpningen Oc og .kanalen Kcx inn i kammeret Kx, hvorfra den under varmeavgivelse til varme* veksleren Hx strommer ut gjennom åpningen Ox»

B. SOMMERDRIF<T>»

Kompressorkretslopet:

Kjoling av rorregisteret Ul og ventilasjonsluften skjer ved om-stilling av omskifterventilen X slik at det dannes folgende krets16p for primærmediet l

Derved vil det i varmeveksleren Hx bli opptatt kjolekalorier, som overfores til motstroms-varmeveksleren G<1>s primærkrets N og avgis til dennes sekundærkrets.

Det derved avkjolede sekundærmedium flyter gjennom de to sekundærkretser Hi og U på samme måte som ved vinterdrift, og den ved passasje gjennom varmeveksleren Hi avkjolede ventilasjonsluft strommer inn i lokalet gjennom åpningene U3.

Ventilasjonskretslopet l

Luftspjeldene D er ved sommerdrift innstillet i de med tynne, punkterte linjer på fig. 1 viste stillinger D"1, D'2 og D<»>3, og skyvespjeldet D4 forskyves til stillingen D'4. Romluften Ar strommer nå fra kammeret Kr forbi reguleringsspjeldet Sy gjennom kanalene Ky og Ks inn i kammeret Ki, og ventilasjonen skjer på samme måte som ved vinterdrift. Kjolingen av kompressoraggregatet skjer ved sommerdrift ved hjelp av ytterluften, som strommer gjennom åpningen Oc inn i kompressorkammeret Kc og derfra gjennom den åpning som frigis av spjeldet D'4 inn i utblåsningskammeret Kx.

Claims (5)

1. Klimaanlegg med et som ventilasjonsanlegg utfort strålevarme* undertak som består av rorregistre med dertil festede stråleplater,karakterisert vedat strålevarmeundertakets rorregister (U^) er tilknyttet til sekundærkretsen for en motstroms varmeveksler (G), hvis primærkrets er innkoblet i et varmepumpe-kretslop med en kompressor (C), en styreventil (X), en ekspansjonsventil (E), samt en luftvarmeveksler (h^) i et av den ytre luft gjennomstrommet kammer (Kx), hvorunder det av kompressoraggregatet (M*C) og varmevekslerne (H ,G) bestående varmepumpeanlegg, samt vifter til transport av frisk luft og romluft (Bi resp. BX ) . er innbygget i en under det bærende tak (T) mellom den ene ende av undertaket og en med luftgjennomgangsåpninger (<0>^<,>0C»0x) forsynt yttervegg (Wx) liggende rom.

2. Anlegg som angitt i krav 1,karakterisert vedat motstromsvarmevekslerens sekundærkrets er tilknyttet til en ytterligere luftvarmeveksler (H^), som er anordnet i et luftinnlopskammer (K^) mellom en med luftgjennomgangsåpninger forsynt yttervegg (Wx) og mellomrommet mellom undertaket (u) og et bærende tak (T).

3. Anlegg som angitt i krav 2,karakterisert vedat rorregistre (U^) og luftyarmeveksleren (H^) i luftinnlopskammeret (K^) er tilknyttet til sekundærkretsen for motstromsvarmeveksleren

(G) i parallellforbindelse, hvorunder der i hver av de således dannete delkretser er anordnet en reguleringsventil (Y resp. Z).

4. Anlegg 'som" angitt i krav 1 - 3,karakterisert vedat det av kompressoraggregatet (M-C) og varmevekslerne (H^, H^G) bestående varmepumpeanlegg samt vifter (B1 . , B X) til transport av friskluften og romluften er sammenbygget i en monteringsferdig enhet.

5. Anlegg som angitt i krav 4,karakterisert vedat den som et monteringsferdig maskinaggregat utforte enhet ved hjelp av skillevegger (W._» W. ) er oppdelt i et luftinnlopskammer (K.. L ), et kompressorkammer (K C ), et utblåsningskammer (K X), et romluftkammer (K_), samt kanaler (K_ )>(K ) som forbinder disse kammere. i CXz6. Anlegg som angitt i krav 5,karakterisert vedat de nevnte kammere og kanaler ved hjelp av i veggene anordnete omstillbare luftventilklaffer (D^» D 2» D^> D^) er forbundet slik med hverandre at kompressorkammeret (Kc) ved anleggets vinterdrift gjennornstrommes av romluften (Ar) og ved sommerdrift av den ytre luft (Aj^).