NO133285B - - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår et tempereringsanlegg med rør-

slanger forlagt i et byggeelementsjikt tilhørende et rom, f.eks.

i gulvet, i en vegg eller i taket av et rom med innbyrdes avstand og som danner krummede avsnitt i likhet med f.eks. viklingene i en spiral, hvilke rørslanger over forbindelsesrørledninger og ventiler respektive er tilkoplet en fremførings- og en returløps-samlebeholder for et på sin side til en tempereringskilde koplet vannkretsløp og hvis fremførings- og returløpsgrener fortrinnsvis i hvert tilfelle over deres hele lengde forløper ved siden av hverandre i umiddelbar gjensidig berøring og dermed i umiddelbar gjensidig varmeutveksling.

Et slikt tempereringsanlegg, f.eks. som beskrevet

på sidene 216 og 217 i tidsskriftet "Sanitare Technik" 1961,

Nr. 5, gjør det mulig å varme opp enkelte flateområder av en

oppvarmet vegg og særlig av et oppvarmet gulv annerledes enn andre flateområder f.eks. ved at det til de forskjellige flateområder hører adskilte og ved sin gjennomstrømning uavhengig av hverandre innstillbare rørslanger. Hvis imidlertid flateområder skulle fore-

ligge f.eks. i nærheten av en stor vindusfront, som krever en sammenlignet med de øvrige flateområder vesentlig avvikende temperering, kan det være uhensiktsmessig å drive hele anlegget så

varmt"- henholdsvis i sommertiden så kaldt - som det er påkrevet ved en større vindusfront som om vinteren er utsatt for kulde eller om sommeren for en sterk solbestråling. Særlig må iakttas at en gulvtemperatur bare føles som fysiologisk behagelig når den forblir innenfor forholdsvis snevre grenser og oppad f.eks.

ikke overstiger en grensetemperatur på 28°C. Bortsett fra at det om vinteren kan være urasjonelt å drive hele varmeanlegget med en høyere temperatur på grunn av den nødvendig sterkere oppvarming

av området ved en vindusfront, for at denne høyere temperatur skal stå til disposisjon i området ved vindusfronten, mens alle de øvrige rørslanger må strupes ned til en tilsvarende mindre vanngjennomstrømning, er også en tilsvarende reguleringsanordning nødvendig for åt ikke den nevnte grensetemperatur eventuelt skal overskrides i de øvrige oppvarmingsområder.

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave å for-bedre det til å begynne med nevnte tempereringsanlegg på en slik måte at det også er mulig under bibehold av en normal, fysiologisk behagelig temperering fra det sentrale tempereringssted i anlegget å oppnå vesentlig avvikende tempereringer i området for enkelte rørslanger.

Den stilte oppgave er ifølge oppfinnelsen løst ved

at det i det minste i en forbindelsesrørledning som går ut fra en fremførings-samlebeholder, er anordnet en tilleggsvarme- dg/ eller kjøleanordning for vannet.

En slik ytterligere varme- eller kjøleanordning til-hørende bare en bestemt rørslange gjør det på en enkel og rasjonell måte mulig å ta hensyn til de spesielle krav, f.eks. i et område ved en større vindusfront eller en større inngangsåpning i et hus.

Det er særlig fordelaktig hvis det i forbindelses-rørledningen er koplet inn respektive en varme- og en kjøleanord-ning parallelt med hverandre over respektive en ventil. Ifølge det ovennevnte er det videre dessuten hensiktsmessig at den til den med varme- og/eller kjøleanordningen forsynt forbindelses-rørledning tilkoplede rørslange er lagt inn i nærheten av en vindusflate eller lignende i det rom som skal tempereres.

Det er f.eks. fra DT-OS 1.902.688 allerede kjent å forlegge fremførings- og returløpsstrengen for en rørslange i det her angjeldende tempereringsanlegg respektive over hele sin lengde i umiddelbar gjensidig berøring og dermed i umiddelbar gjensidig varmevéksling ved siden av hverandre.En slik installasjon er særlig fordelaktig i forbindelse med et tempereringsanlegg utformet ifølge foreliggende oppfinnelse, fordi den særlig jevne temperering av byggeelementsjiktet som oppnås med en slik installasjon, gir en utstrakt garanti for at også ved ekstreme tempereringer unngås varmesprekker i byggeelementsjiktet. Dessuten muliggjør en slik installasjon av de to rørstrenger i en rørslange en mer intens nedkjøling av den romluft som står i forbindelse med byggeelementsjiktet/ ved en bestemt luftfuktighet uten fare for utkondensering av vanndamp på byggeelementsjiktet,

enn dette tidligere var mulig for rørslanger med fremførings- og returløpsgrener montert med innbyrdes avstand.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til tegningene som viser et rent eksempel, idet fig. 1 viser et tempereringanlegg i skjematisk fremstilling til temperering av to byggeelementsjikt (det ene byggeelementsjikt er for bedre iakttagelse av detaljer vist i et perspektivisk side-riss), fig. 2 viser skjematisk i utsnitt i likhet med fig. 1 forskjellige utførelsesmuligheter for den ytterligere temperering av en rørslange, fig. 3 er en skjematisk fremstilling i samsvar med fig. 2 av en ytterligere anordning som er egnet for alternativ ytterligere oppvarming eller avkjøling av en rørslange, og fig. 4

er et Mollier i-X-diagram for fuktig luft, hvor det er fremhevet typiske utelufttilstander som må iakttas ved en kjøling.

Ifølge fig. 1 er det i et byggeelementsjikt 2 i et

gulv lagt ned rørslanger 1 og 11, hvis fremføringsgrener er tegnet med brutte linjer og hvis returløpsgrener er tegnet med heltrukne linjer. Byggeelementsjiktet 2 består av et lag sement- eller kunst-harpiksmasse, hvori rørslangene 1 og 11 på alle sider er innleiret på en byggestålmatte 2'. Mellom byggeelementsjiktet 2 og den faste byggeundergrunn som består av et betonglag 3, befinner seg et mellom-liggende iag 2'' for varmeisolering, fuktighetssperre og lydisole-ring mot skritt. Rørslangene 1 og 11 er ved hjelp av forbindelses-rørledninger 1' og 11' tilkoplet en fremførings-samlebeholder l<11>' og over forbindelsesrørledninger 1'' og II'<1> forbundet med en returløpssamlebeholder 1<1>V. En fremføringsledning la og en retur-løpsledning lb forbinder de to samlebeholdere med en fyrkjeie 4.

I det viste tilfelle er fyrkjelen forsynt med et lukket ekspansjons-kar 4' og en sikkerhetsventil 4<11>. I fremføringsledningen la er koplet inn en vannpumpe 5, samt en treveis blandeventil 6, som over en shuntledning 6' er forbundet med returløpsledningen lb. Videre er også anordnet et kjøletårn 8 som over en ledning 8' og

en ventil 8IV er tilkoplet fremføringsledningen la og over en led-

ning'' og en stengeventil 8''' er tilkoplet returløpsledningen lb og tjener til å sette hele anlegget i posisjon for sommerdrift med avkjøling av gulvet. Den spesielle fordel ved et kjøle-tårn ligger i at dette kan dimensjoneres nøyaktig etter størrelsen av den maksimale kjølebelastning og ved hjelp av dette kan også oppnås en kjølevanns-fremføringstemperatur på 21°C ved en uteluft-tilstand på 32°C og 40% relativ luftfuktighet. Et slikt kjøle-tårn kommer særlig i betraktning der hvor det i store kontor-lokaler, hoteller eller lignende opptrer store kjølebelastninger.

I det i den øvre del av fig. 1 perspektivisk frem-stilte byggeelementsjikt 2 strekker seg rørslangen 1 bølgeformet over et større område og rørslangen 11 i form av en spiral innenfor et mindre område, for hvilket det imidlertid er antatt større transmisjonstap.

I forbindelsesrørledningen 11' er koplet inn en elektrisk varmepatron som over én bryter 24' for en termostat 24'' kan koples ut straks fremføringstemperaturen i forbindelsesrør-ledningen 11' overskrider en bestemt temperatur. I serie med termostaten 24'<1> er koplet inn en romtermostat 24 ' ' ' som slut-

ter bryteren 24' straks romtemperaturen synker på grunn av økte transmisjonstap i området for rørslangen 11 og som følge derav varmebehovet øker.

Det i nedre venstre del av fig. 1 som planriss frem-stilte rom 25 har en stor vindusflate 25', idet i dette tilfelle to rørslanger 1 og 11 begge forlegges respektive i form av en spiral og over forbindelsesrørledninger er tilkoplet fremførings-samlebeholderen l<1>'' og returløpssamlebeholderen 1IV Dessuten er det i forbindelsesrørledningen 11' til rørslangen 11 på samme måte som i den tilsvarende forbindelsesrørledning 11' til den øvre rørslange 11 koplet inn en varmepatron 24 som her imidlertid er koplet parallelt med en varmeveksler 9' over en ventil 27, hvilken hører til kretsløpet for en kulemaskin 9. Denne kulemaskin består hovedsakelig av den som fordamper virksomme varmeveksler 9<1>, en kompressor 9'', en kondensator 9'<1>' og en trykkreduksjonsventil 9IV . I fordamperen blir varme trukket ut av fremføringsvannet i forbindelsesrørledningen 11' ved hjelp av et kuldemiddel som der-ved fordamper. Denne kuldemiddeldamp suges inn av kompressoren 9'' , komprimeres til en tilsvarende høy temperatur og avkjølt av en luftstrøm i den med en stor ytre varmevekslerflate forsynte kondensator 9<11>', hvorfra den over trykkreduksjonsventilen 9IV igjen kommer til varmeveksleren 9' som kuldemiddelkondensat. Også her blir varmepatronen 24 koplet inn ved hjelp av en romtermostat 24''' over en bryter 24' som befinner seg i umiddelbar nærhet av rør-slangen 11 og koplet ut ved hjelp av en med samme serie koplet termostat 24'' ved oppnåelsen av den tillatelige fremførings-temperatur. Derimot blir kuldemaskinens 9 innsats regulert både av romtermostaten 24'<11> og av, en hygrostat 26. Hvis f.eks. på varme sommerdager den på en bestemt temperatur innstilte romtermostat 24''<1> krever bortledning av varme som stråler inn gjennom vindus-flaten 25', åpnes ventilen 27 og deretter settes kompressoren 9<1>' igang, samt en lufting på kondensatoren 9'<11>. Straks fuktigheten i nærheten av det byggeelementsjikt som omgir rørslangen 11, an-viser en truende nærhet av duggpunktgrensen på hygrostaten 26, stopper denne kompressoren 9'<1> og stenger ventilen 27, slik at en utkondensering av den i luften foreliggende vanndamp på bygge-elements jiktet 2 i hvert tilfelle unngås.

Ved det utførelseseksempel som er vist på fig. 2, er det i forbindelsesrørledningen 11' vist fire forskjellige systemer for kjøling av fremføringsvannet, hvilke kan anvendes adskilt eller også kombinert etter valg. Det første kjølesystem består av en rørslange 7, fortrinnsvis av kunststoff, lagt ned i jor-

den 7', og som over fremføringsledningen 7'<*> og returløpslednin-gen 7<111>, samt over ventilene 10., 10' står i forbindelse med for-bindelsesrørledningen 1'. Hvis fremføringsvannet skal kjøles <y>ed hjelp av dette kjølesystem, stenges en ventil 10'' som befinner seg i denne ledning mellom de to ventiler 10 og 10', mens de nevnte to ventiler åpnes. Deretter trykker pumpen 5 fremførings-vannet- gjennom ventilen 10 og fremføringsledningen 7'<1> inn i rørslangen 7, hvor det avkjøles, derfra gjennom returløpslednin-gen 7'<11> og returløpsventilen 10' igjen inn i forbindelsesrørled-ningen 11' og deretter inn i rørslangen 11 som er forlagt i bygge-elements jiktet 2. Etter gjennomstrømning av dette kommer det nå oppvarmede kjølevann på den måte som fremgår av fig. 1, inn i returløpssamlebeholderen 1IV og over returløpsledningen lb, samt shuntledningen 6' til pumpen 5, hvor kretsløpet begynner på nytt. Den spesielle fordel ved dette anlegg er at det ikke kreves noen

ytterligere driftsomkostninger, f.eks. til drift av en ventila-

tor og selve rørslangen 7 i den utstrekning den består av kunststoff er korosjonsfast og ikke krever noe vedlikehold.

Det annet kjølesystem består av et kjøletårn 8a, som

på samme måte som kjøletårnet 8 i det første eksempel, over en fremføringsledning 8', en returløpsledning 8'', samt over ventiler 8''' og 8IV nå står i forbindelse med forbindelsesrørlednin-gen 11". En ytterligere pumpe 5' som i dette tilfelle er satt inn i forbindelsesrørledningen 11' etter kjøletårnet 8,trekker over ledningen 8'<1> kjølevannet fra kjøletårnet 8 og trykker det på den allerede beskrevne måte gjennom rørslangen 11, hvorfra det på

den måte som er vist på fig. 1, trykkes tilbake over returløps-samlebeholderen 1IV til returløpsledningen lb og shuntledningen 6' .

Den tredje mulighet for kjøling av vannet i forbindelses-rørledningen 11' er et grunnvannskretsløp 20 som hovedsakelig består av en beholder 20' som tilføres brønnvann, og en i beholderen inn-satt rørbunt 20'', gjennom hvilken fremføringsvannet trykkes etter stengning av en ventil 22 og åpning av en blandeventil 22'. Dessuten suger en dykkerpumpe 2 3 den mengde grunnvann som er nødvendig for kjølingen, fra grunnvannssumpen i jordunderlaget 7', og trykker denne mengde gjennom fremføringsledningen 23' inn i beholderen 20', hvorfra vannet gjennom returløpsledningen 23'' igjen kommer ned i grunnvannssumpen. På denne måte forblir grunnvannsspeilets høyde bibeholdt, idet det forstås at fremføringsledningen 23' og retur-løpsledningen 23'' for å unngå sirkulasjoner har en tilsvarende avstand fra hverandre. Fordelen med denne utførelse er at både rør-bunten 20'' som er anordnet i den lett tilgjengelige beholder 20', og selve beholderen 20' kan lett rengjøres og ved hjélp av blande-ventilen 22' kan foretas en blanding.

En fjerde mulighet for kjøling av vannet i forbindelses-rørledningen 11' og som er vist på fig. 2 øverst, er et varmepumpe-kretsløp som også allerede var vist på fig. 1 og ble beskrevet i forbindelse med denne figur, hvorfor denne beskrivelse ikke skal gjentas. På fig. 3 er imidlertid vist en særlig fordelaktig ut-førelse av sistnevnte kjølesystem. I dette system er kondensatoren 9''' på fig. 2 erstattet av en rørslange 9 som er lagt ned i jorden eller omspyles av brønn- eller elvevann. Videre er der mellom varmeveksleren 9<1> og kompressoren 9<11> anordnet en fire-veisventil 15 og mellom rørslangen 9V og varmeveksleren 9' er der koplet inn to trykkreduksjonsventiler 13 og 14, hvorav den ene (14) eller den annen (13) kan arbeide som trykkreduksjonsventil ved hjelp av ventilene 13', 13'', samt 14', 14'<1> etter valg. Ved sommerdrift arbeider kuldemiddelkretsløpet som kuldemaskin og blir gjennomstrømmet i den retning som er antydet med heltrukne piler, idet varmeveksleren 9' arbeider som fordamper, og rørslangen 9 Varbeider som kondensator. Om vinteren arbeider rørslangen 9V som fordamper og varmeveksleren 9' som kondensator. I dette tilfelle blir det gjennom rørslangen 9^ trukket varme

fra jordmassen og den som varmebærer arbeidende damp hevet til et høyt temperaturnivå ved hjelp av kompressoren 9'',og varmen blir over varmeveksleren 9' overført til det fremføringsvann som foreligger i forbindelsesrørledningen 11', hvormed det f.eks. i overgangstiden ennå ikke er nødvendig med igangsetting av varme-kjelen 4 og hele varmeanlegget. Da overflatetemperaturen av det på fig. 1 viste gulv for unngåelse av byggeelementsprekker, samt for å opprettholde den beste grad av behagelighet ikke må over-stige en temperatur på 27 til 28°C, og derfor også vanntempera-turen i rørslangen 11 kan være tilsvarende lav, oppfyller et slikt anlegg alle krav. Det samme gjelder omvendt også for kjølingen ' ved såkalt sommerdrift.

De spesielle og generelt gyldige fordeler, dvs. også for en anordning ifølge fig. 1, ved de ovennevnte kjølesystemer yil fremgå av fig. 4. Kurven a som er tegnet inn i det viste Mollier-diagram angir de uteluftbetingelser som forekommer på våre breddegrader i sommertiden. I punktet A får man f.eks. ved en friskluftventilasjon med en luft på 32°C og 40% relativ luftfuktighet en duggpunkttemperatur på ca. 16,8°C. Derav følger igjen at overflatetemperaturen for byggeelementsjiktet 2 på fig. 1 ikke må oppnå denne temperatur, da i motsatt tilfelle den i luften foreliggende vanndamp begynner å kondenseres ut og gulvet ville bli fuktig. Nå har det imidlertid på en overraskende måte vist seg ved de foran nevnte rørslanger at fremføringstemperaturen for vannet sogar også kan ligge under romluftens duggpunkt, fordi det i rørslangen 1 foreliggende motstrømprinsipp bevirker ved ikke for sterk underskridelse av duggpunkttemperaturen at rørslangens 1 umiddelbare omgivende temperatur allikevel ligger over duggpunkttemperaturen og nærmere bestemt også i det tilfelle hvor de angjeldende rom er forsynt med en direkte ventilasjon utenfra.

Ved rom derimot som allerede er forsynt med et av-fuktningsanlegg som arbeider med sirkulasjonsdrift, er ved slike rørslanger alt etter romluftens tilstand,f.eks. ved 25°C og 50 til 60% relativ fuktighet tillatt med en kjølevanns-fremførings-temperatur på 12,5°C til 15,5°C og sogar noe under, uten at den gulvoverflate som kjøler rommet, ville nå den kritiske duggpunkttemperatur for den respektive tilstand av romluften (se kurve b på fig. 4) .

En ytterligere generell.fordel ved kjølingen ved hjelp

av disse rørslanger består i at den behagelige romtemperatur i dette tilfelle ligger høyere enn for et rom som er avkjølt med vanlige klimaanlegg. Dette betyr imidlertid igjen at dette kjøle-system uten avfuktningsinnretning er i.stand til å skaffe en behagelig romtemperatur, idet selv ved maksimal kjølebelastning blir den kritiske overflatetemperatur for byggeelementsjiktet 2,

hvis overhode, bare oppnådd på meget .få dager i løpet av året.

Således har det f.eks. vist seg at ved en fremføringstemperatur

for vannet på 20°C og ved en overflatetemperatur på byggeelementsjiktet 2 på ca. 23 til 24°C kunne der oppnås en behagelig romtemperatur på 27 til 28°C.

Claims (3)

1. Tempereringsanlegg med rørslanger' forlagt i et bygge-elements jikt tilhørende et rom, f.eks. i gulvet, i en vegg eller i taket av et rom med innbyrdes avstand, og som danner krummede avsnitt i likhet med f.eks. viklingene i en spiral, hvilke rør-

slanger over forbindelsésrørledninger og ventiler respektive er tilkoplet en fremførings- og en returløpssamlebeholder for et på sin side til en tempereringskilde koplet vannkretsløp og hvis frem-førings- og returløpsgrener fortrinnsvis i hvert tilfelle over deres hele lengde forløper ved siden av hverandre i umiddelbar gjensidig berøring og dermed i umiddelbar gj?" idig varmeutveksling, karakterisert ved at det i det minste i en forbindelsesrørledning (li<1>) som går ut fra en fremførings-samlebeholder (l''<1>), er anordnet en tilleggs-varme- og/eller kjøleanordning (24, 9) for vannet.

2- Anlegg ifølge krav 1, karakterisert ved at det i forbindelsesrørledningen (li<1>) er koplet inn respektive en varme- og en kjøleanordning (24, og 9) parallelt med hverandre over respektive en ventil (27).

3. Anlegg ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at den til den med varme- og/eller kjøleanordningen forsynt forbindelsesrørledning (11') tilkoplede rørslange (11) er lagt inn i nærheten av en vindusflate (25') eller lignende i det rom som skal tempereres.