NO136552B - - Google Patents
Download PDFInfo
- Publication number
- NO136552B NO136552B NO1347/72A NO134772A NO136552B NO 136552 B NO136552 B NO 136552B NO 1347/72 A NO1347/72 A NO 1347/72A NO 134772 A NO134772 A NO 134772A NO 136552 B NO136552 B NO 136552B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- air
- room
- temperature
- cooling
- layer
- Prior art date
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 28
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 5
- 230000027288 circadian rhythm Effects 0.000 claims 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 14
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 3
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000011381 foam concrete Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000009435 building construction Methods 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
- F24F5/0046—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater using natural energy, e.g. solar energy, energy from the ground
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
- Y02A30/272—Solar heating or cooling
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/20—Solar thermal
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Ventilation (AREA)
- Building Environments (AREA)
Description
Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for å tilveiebringe en komfortabel temperatur i et lokale i en bygning med bjelkelag av betong i slike tidsrom hvor om dagen temperaturen utenfor huset er høyere enn den nevnte komfortable temperatur og om natten at temperaturen utenfor huset er lavere enn den nevnte komfortable temperatur. The invention relates to a method for providing a comfortable temperature in a room in a building with concrete joists during periods where during the day the temperature outside the house is higher than the said comfortable temperature and at night the temperature outside the house is lower than the said comfortable temperature .
I samband med bestrebelsene på å forbedre arbeids-miljøet i kontorlokaler og forretningslokaler samt i visse in-dustrilokaler er det, også under tempererte klimaforhold, i sta-dig større utstrekning blitt benyttet luftbehandling, som også omfatter kjøling av den tilførte luft ved hjelp av kjølemaski-ner. Når det er tale om f. eks. større forretnings- og kontor-hus, er det f. eks. i Sverige bare i relativt sjeldne unntaks-tilfeller at en kunstig kjøling ikke inngår i installasjonene. In connection with the efforts to improve the working environment in offices and business premises as well as in certain industrial premises, air treatment has been used to an ever greater extent, also in temperate climate conditions, which also includes cooling the supplied air with the help of cooling machines -ner. When it comes to e.g. larger business and office buildings, there are e.g. in Sweden only in relatively rare exceptional cases that artificial cooling is not included in the installations.
Omkostningene for denne form for kjøling er betyde-lige. Anleggsomkostningene belastes ikke bare av selve kjøle-maskinene, men også av anordninger for kondensorkjøling, altså kjøletårn eller motsvarende ledningssystemer for kjølemedium og vanligvis også kuldebærere, samt batterier for kjøling av til-førselsluften. Også hva kanalsystemet for luftens fordeling an-går, øker det anleggsomkostningene ved at de kanaler som luften passerer etter kjølebatteriene må isoleres. The costs for this form of cooling are considerable. The installation costs are charged not only by the cooling machines themselves, but also by devices for condenser cooling, i.e. cooling towers or corresponding piping systems for cooling medium and usually also coolants, as well as batteries for cooling the supply air. Also as far as the duct system for the distribution of the air is concerned, it increases the construction costs as the ducts through which the air passes after the cooling coils must be insulated.
F. eks. for et normalt kontorbygg ligger de sammen-lagte kostnader for å komplettere luftbehandlingen med kjøling mellom 5 og 10 kroner pr. m 3 bygningsvolum, dvs. mellom 2 % og 3 % av hele byggets kostnad. For example for a normal office building, the combined costs of supplementing the air treatment with cooling are between NOK 5 and 10 per m 3 building volume, i.e. between 2% and 3% of the entire building's cost.
Også driftsomkostningene belastes betydelig av kjø-lefunksjonen. De største poster er derved elektrisitetsforbru-ket for kompressorer og pumper samt service- og vedlikeholdsom-kostningene for kjølemaskineriet. En vesentlig praktisk vanske-lighet ligger også i at tilgangen på fagutdannet servicepersona-le er meget begrenset. Operating costs are also significantly burdened by the cooling function. The largest items are therefore the electricity consumption for compressors and pumps as well as the service and maintenance costs for the refrigeration machinery. A significant practical difficulty also lies in the fact that access to trained service personnel is very limited.
Behov for den her omtalte type kjøling foreligger i The need for the type of cooling mentioned here exists in
Sverige og land med lignende klimaforhold bare en relativt kort tid av året. Behovet er også begrenset til den tid når uteluftens temperatur ligger høyere enn den tilførselsluftstemperatur som kreves for å holde romtemperaturen innenfor ønskede grenser, og den omstendighet som gjør at behovet overhodet finnes er at arbeidstiden faller sammen med den tid av døgnet når uteluftens temperatur har sitt maksimum. En stor del av døgnet ligger den, også i ekstremt varme perioder, ved eller lavere enn den ønske-lige tilførselsluftstemperatur. Sweden and countries with similar climate conditions only for a relatively short time of the year. The need is also limited to the time when the outside air temperature is higher than the supply air temperature required to keep the room temperature within the desired limits, and the circumstance that makes the need exist at all is that the working hours coincide with the time of day when the outside air temperature is at its maximum . For a large part of the day, even during extremely hot periods, it is at or lower than the desired supply air temperature.
Hensikten med oppfinnelsen er å utnytte utetemperatu-rens døgnvariasjoner for regulering av lufttemperaturen i et lokale eller lignende. The purpose of the invention is to utilize the diurnal variations of the outside temperature for regulating the air temperature in a room or the like.
Denne hensikt oppnås ved en fremgangsmåte som er kjennetegnet ved det som fremgår av kravene. This purpose is achieved by a method which is characterized by what appears in the requirements.
F. eks. kan det ved hjelp av oppfinnelsen, ved utnyttelse av luftens relativt lave nåttetemperatur tilveiebringes en nødvendig kjøleeffekt i den varme del av døgnet. Videre kan det ved utnyttelsen av en relativt høy temperatur for uteluften om dagen tilveiebringes nødvendig oppvarmingseffekt ved den koldere del av døgnet. Det er fullt mulig å utføre anordninger for dette med enkle midler og med relativt lave omkostninger. For example with the help of the invention, by utilizing the relatively low temperature reached by the air, a necessary cooling effect can be provided in the hot part of the day. Furthermore, by utilizing a relatively high temperature for the outside air during the day, the necessary heating effect can be provided during the colder part of the day. It is entirely possible to make devices for this with simple means and at relatively low costs.
Det som i prinsippet kreves er en akkumulator med tilstrekkelig varmekapasitet og med slike egenskaper forøvrig at både avgivning og opptak av varme kan styres i overensstemm-else med de variasjoner som kjølebehovet forlanger. In principle, what is required is an accumulator with sufficient heat capacity and with such properties, moreover, that both the release and absorption of heat can be controlled in accordance with the variations that the cooling demand requires.
Akkumulatoren kan tenkes å bestå av såvel et fast materiale som av en væske, f. eks. vann. Økonomisk mest egnet er dog hvis en del av selve bygningskonstruksjonen kan anvendes som akkumulator. En gjennomregning av foreliggende kjølebehov og tilgjengelig varmekapasitet viser at det i en normal bygning som er beregnet for noen av de tidligere nevnte formål utgjør anvendelsen av bygningens bjelkelag som akkumulator en mulig løsning. For å oppnå den ønskede varmeoverføring er det imid-lertid nødvendig å anordne en vesentlig større berøringsflate mellom tilførselsluft og betong enn den som forekommer i de inntil nå forekommende utførelser. Dette kan f. eks. skje ved å utstyre bjelkelaget med et system av kanaler som gjennomstrøm-mes av den ventilasjonsluft som tilføres rommet. Det er derved nødvendig å velge et slikt forhold mellom overføringsflate og strømningsareal for luftstrømningen at tildels a-verdien får den nødvendige størrelse, dels det termiske forløp, varmeopptak-varmeavgivning får en i forhold til lokalenes kjølebehov egnet periodisitet. The accumulator can be thought of as consisting of both a solid material and a liquid, e.g. water. Economically most suitable, however, is if part of the building construction itself can be used as an accumulator. A calculation of the current cooling demand and available heating capacity shows that in a normal building which is intended for some of the previously mentioned purposes, the use of the building's joists as an accumulator is a possible solution. In order to achieve the desired heat transfer, however, it is necessary to arrange a substantially larger contact surface between the supply air and concrete than that which occurs in the designs that have existed until now. This can e.g. happen by equipping the joists with a system of channels through which the ventilation air supplied to the room flows. It is therefore necessary to choose such a ratio between transfer surface and flow area for the air flow that partly the a-value gets the required size, partly the thermal course, heat absorption-heat release gets a periodicity suitable in relation to the premises' cooling needs.
Dette forløp påvirkes også av luftkanalenes plasering i betongplaten, samt av luftstrømningens størrelse. This course is also affected by the location of the air ducts in the concrete slab, as well as by the size of the air flow.
En plasering av kanalene i større avstand fra en fla-te gir derved blant annet en øket forlengelse og også en demp-ning av flatens temperatursvingninger i forhold til uteluftens variasjoner: Dette har en spesiell betydning utover innvirknin-gen på den akkumulerte varmemengde, ettersom varmeoverføringen mellom betongplatens flater og rommet utgjør en vesentlig del av varmevekslingen. A placement of the ducts at a greater distance from a surface thereby provides, among other things, an increased extension and also a damping of the surface's temperature fluctuations in relation to the variations of the outside air: This has a special significance beyond the impact on the accumulated amount of heat, as the heat transfer between the surfaces of the concrete slab and the room constitutes a significant part of the heat exchange.
Den største varmebelastning i de lokaler som luftbehandlingen vedrører er ofte solinnstråling gjennom glassflater i fasaden. Varmeopptaket kommer derfor til å kreves under helt forskjellige tidsperioder på fasader orientert i forskjellige retninger. Luftkanalenes lengde, plasering i betongplatene og luftstrømmen må altså tilpasses slik at varmeopptak i platen skjer under nettopp den tidsperiode når kjølebehov foreligger. The biggest heat load in the premises to which the air treatment relates is often solar radiation through glass surfaces in the facade. The heat absorption will therefore be required during completely different time periods on facades oriented in different directions. The length of the air ducts, placement in the concrete slabs and the air flow must therefore be adapted so that heat absorption in the slab takes place during precisely the time period when there is a need for cooling.
Når det gjelder kontor- og forretningsbygg og også boliger ligger varmebelastningen fra solstråling, målt f. eks. pr. lengdemeter av fasaden, innenfor bestemte, godt definerte grenser. Også bjelkelagenes tykkelse og den for luftbehandlingen egnede strømning ligger innenfor ganske snevre grenser. Dette betyr at det maksimale behov av varmetransport mellom When it comes to office and commercial buildings and also homes, the heat load from solar radiation, measured e.g. per length meters of the facade, within specific, well-defined limits. The thickness of the joist layers and the flow suitable for air treatment are also within fairly narrow limits. This means that the maximum need for heat transport between
luft og betong også viser relativt små variasjoner i forskjellige anlegg. Den faktor som ved en gitt luftstrømning har av-gjørende betydning for varmetransporten er A x a, hvor A beteg-ner kanalenes omslutningsflate og ot varmeovergangstallet luft-betong. air and concrete also show relatively small variations in different plants. The factor which, for a given air flow, is of decisive importance for the heat transport is A x a, where A denotes the surrounding area of the ducts and ot the air-concrete heat transfer coefficient.
For at et kjøleanlegg av den her omtalte utførelse skal kunne arbeide på en riktig måte, må således den maksimale verdi på faktoren A x a ligge innenfor et bestemt område. Når behovet for varmetransport reduseres, kan A x a reduseres ved regulering av luftstrømmen. In order for a cooling system of the design discussed here to work correctly, the maximum value of the factor A x a must therefore lie within a specific range. When the need for heat transport is reduced, A x a can be reduced by regulating the air flow.
Hele forløpet er, matematisk sett, meget komplisert, og å utføre de beregninger som er nødvendige på en pålitelig måte for å oppnå en sikker virkning ville ikke være praktisk mulig før datateknikken var utviklet. I dag derimot kan man bygge opp et dataprogram som gir et sikkert og overskuelig dimensjo-neringsgrunnlag . The whole process is, mathematically speaking, very complicated, and performing the calculations necessary in a reliable way to achieve a safe effect would not be practically possible until computer technology was developed. Today, on the other hand, you can build up a computer program that provides a safe and clear dimensioning basis.
Diagrammet viser romtemperaturens variasjon i et 3-moduls-rom i en tenkt kontorbygning som tilføres uteluft hvis temperatur varierer ifølge en kurve som er normal for et døgn under en varm periode i et nordeuropeisk klima. Tilførselsluf-ten er derved regnet å passere gjennom bjelkelagets kanaler, The diagram shows the room temperature variation in a 3-module room in an imaginary office building that is supplied with outside air whose temperature varies according to a curve that is normal for a day during a warm period in a northern European climate. The supply air is thereby calculated to pass through the beams' channels,
som er dimensjonert med hensyn til den ønskede akkumulerings-effekt. Såvel bjelkelagets tykkelse som luftstrømmen er valgt i samsvar med normalt forekommende verdier. which is dimensioned with regard to the desired accumulation effect. Both the thickness of the beam layer and the air flow have been chosen in accordance with normally occurring values.
Disse diagram likesom en serie lignende med varier-ende forutsetninger er fremkommet ved hjelp av nå tilgjengelige dataprogram. Det viser entydig muligheten til å styre tempera-turforløpet på en tilfredsstillende måte. These diagrams, as well as a series of similar ones with varying assumptions, have been produced with the help of currently available computer programs. It clearly shows the possibility of controlling the temperature course in a satisfactory way.
Beregningene er utført med dataprogram som er blitt utviklet av doc. Brown, Institutionen for Uppvårmings- och Ventilationsteknik, Kungl. Tekniska Hogskolan i Stockholm, i samarbeide med AB Datasystem og med midler fra Statens råd for Byggnadsforskning. Den beregningsmodell som ligger til grunn for programmet er meget fullstendig. Programmet skulle, også sett internasjonalt, være det mest pålitelige som finnes til rådighet. The calculations have been carried out with a computer program that has been developed by doc. Brown, Institute for Heating and Ventilation Technology, Royal Tekniska Hogskolan in Stockholm, in collaboration with AB Datasystem and with funds from the Norwegian Council for Construction Research. The calculation model that forms the basis of the program is very complete. The program should, also seen internationally, be the most reliable available.
På tegningen vises således på fig. 1 og 2 diagram over temperaturforløpet i et kontorrom med 3 moduler (3 x 1,2 m), sydfasade med 40 % glassflate. Den valgte utetilstand motsvarer en periode i juli måned med klart vær og maksimal utetempe-ratur på 24°C. Bjelkelagstykkelsen er 0,3 m og det er anordnet persienner mellom vindusglassene. Fig. 3 og 4 som viser snittet IV - IV av fig. 3, viser i lengde-, henholdsvis tverrsnitt en fordelaktig anordning ifølge oppfinnelsen for å tilveiebringe en varmeoverføring mellom, gjennom kanaler i et bjelkelag strømmen-de luft og bjelkelaget. The drawing thus shows in fig. 1 and 2 diagram of the temperature course in an office space with 3 modules (3 x 1.2 m), south facade with 40% glass surface. The chosen outdoor condition corresponds to a period in July with clear weather and a maximum outdoor temperature of 24°C. The beam layer thickness is 0.3 m and there are blinds between the window panes. Fig. 3 and 4 which show the section IV - IV of fig. 3, shows in longitudinal and cross-section an advantageous device according to the invention for providing a heat transfer between the air flowing through channels in a joist layer and the joist layer.
Kurven 14 viser et antatt temperaturforløp for den uteluft som blåses inn i et bjelkelag ifølge oppfinnelsen. Den i bjelkelaget innstrømmende lufttemperatur er herved antatt å være uteluftens temperatur med tillegg på 1°C for viftearbeidet. Klokken 0 på natten vises herved denne temperatur å være ca. 16°. Temperaturen synker deretter frem til klokken 4, når den igjen begynner å øke og ca. klokken 14 når 25°, hvoretter den på nytt synker. Curve 14 shows an assumed temperature course for the outside air that is blown into a beam layer according to the invention. The temperature of the air flowing into the beam layer is assumed to be the temperature of the outside air with an addition of 1°C for the fan work. At 0 o'clock at night this temperature is shown to be approx. 16°. The temperature then drops until 4 o'clock, when it starts to rise again and approx. at 2 p.m. it reaches 25°, after which it drops again.
Den i rommet innblåste lufttemperatur kommer herved på grunn av bjelkelagets varmeakkumulerende egenskaper til å variere ifølge kurve 13. Om natten vil bjelkelaget varme den gjennomstrømmende luft og avkjøle den om dagen. Hadde ikke bjelkelaget vært utformet ifølge oppfinnelsen, dvs. uten tanke på varmeutveksling med gjennomstrømningsluften, hadde den i rommet innblåste lufttemperatur variert som uteluften med tillegg på 1°C ifølge kurve 14 på fig. 1 eller kurve 19 på fig. 2 (14 og 19 er samme kurver). Due to the heat-accumulating properties of the joists, the air temperature blown into the room varies according to curve 13. At night, the joists will heat the air flowing through and cool it down during the day. If the beam layer had not been designed according to the invention, i.e. without consideration of heat exchange with the through-flow air, the air temperature blown into the room would have varied like the outside air with an addition of 1°C according to curve 14 in fig. 1 or curve 19 in fig. 2 (14 and 19 are the same curves).
Varmeutvekslingen mellom bjelkelag og gjennomstrømm-ende luft er herved regulert ved forandring av luftstrømmen. Frem til klokken 7 om morgenen er luftstrømmen inn i rommet fra The heat exchange between joists and flowing air is thereby regulated by changing the air flow. Until 7 o'clock in the morning, the air flow into the room is off
bjelkelaget 360 kg/time, mellom klokken 7 og 11 er den 144 kg/time osv. ifølge skalaen ovenfor timeakselen. the beam layer 360 kg/hour, between 7 and 11 o'clock it is 144 kg/hour etc. according to the scale above the hour axis.
Kurven 12 viser hvordan romluftens temperatur herved vil variere. Frem til klokken 8 vil romluftens temperatur være tilnærmet lik den innblåste lufts temperatur. Etter klokken 8 gjør virkningen av solstråling seg gjeldende og temperaturen stiger derfor. Klokken 11 økes luftstrømmen til 360 kg/time, idet romluftens temperatur synker som følge av den herved til-veiebragte uttagning av kulde fra bjelkelaget. Den stiplede del av kurven 12 motsvarer det tilfelle at luftstrømmen er kon-stant lik 36 0 kg/time hele dagen (og også om natten). Curve 12 shows how the temperature of the room air will thereby vary. Until 8 o'clock, the temperature of the room air will be approximately the same as the temperature of the blown-in air. After 8 o'clock, the effect of solar radiation becomes apparent and the temperature therefore rises. At 11 o'clock the air flow is increased to 360 kg/hour, as the temperature of the room air drops as a result of the removal of cold from the joists. The dotted part of the curve 12 corresponds to the case that the air flow is constant equal to 360 kg/hour throughout the day (and also at night).
En betydelig del av rommets kjøling om dagen skjer ved varmeoverføring mellom bjelkelag og rom. Kurve 11 viser temperaturen når den innblåste lufts temperatur er tenkt å variere ifølge kurve 13 og bjelkelaget er konvensjonelt, dvs. ikke er tilpasset for varmeakkumulering. Som følge av at bjelkelaget herved ikke er nedkjølbart, vil dets flatetemperatur variere sterkere om morgenen med den følge at kjølevirkningen på A significant part of the room's cooling during the day takes place by heat transfer between the joists and the room. Curve 11 shows the temperature when the temperature of the blown-in air is intended to vary according to curve 13 and the beam layer is conventional, i.e. not adapted for heat accumulation. As a result of the beam layer not being able to cool down, its surface temperature will vary more strongly in the morning with the consequence that the cooling effect on
grunn av stråling kommer til å være dårligere. due to radiation will be worse.
Dette senere forhold belyses av kurvene 15 og 17 på fig. 2, idet kurve 15 viser takflatens temperatur ved lufttemperaturer ifølge kurve 11 og 13 og kurve 17 takflatens temperatur ved et bjelkelag ifølge oppfinnelsen ved lufttemperaturer ifølge kurve 12 og 13. Ved bjelkelaget ifølge oppfinnelsen vil ifølge kurve 17 takflatens temperatur som følge av nedkjølingen om natten, f. eks. klokken 8 om morgenen, være ca. 20°. Motsvarende temperaturer for det ikke nedkjølbare bjelkelags tak er ifølge kurve 15 ca. 24°C. Forskjellen i romlufttemperatur mellom kurvene 11 og 12 har således sin årsak i taktemperaturen ifølge kurvene 15 og 17. This later relationship is illustrated by curves 15 and 17 in fig. 2, with curve 15 showing the temperature of the roof surface at air temperatures according to curves 11 and 13 and curve 17 the temperature of the roof surface at a beam layer according to the invention at air temperatures according to curves 12 and 13. With the beam layer according to the invention, according to curve 17 the temperature of the roof surface as a result of the cooling at night, e.g. at 8 in the morning, be approx. 20°. According to curve 15, corresponding temperatures for the non-coolable joist roof are approx. 24°C. The difference in room air temperature between curves 11 and 12 thus has its cause in the ceiling temperature according to curves 15 and 17.
Kurvene 16, 18 og 19 er beregnet på et konvensjonelt luftbehandlingssystem, hvor uteluften innføres direkte i rommet uten varmeveksling med noen akkumulator og den i rommet innblåste lufttemperatur ifølge kurve 19 antas å være 1° høyere enn uteluftens temperatur. Romluftens temperatur vil herved variere ifølge kurve 18 og takflatens temperatur ifølge kurve 16. Også her blir takflatens temperatur høyere enn den nedkjølbare tak-flate ifølge kurve 17. Curves 16, 18 and 19 are calculated for a conventional air treatment system, where the outside air is introduced directly into the room without heat exchange with any accumulator and the air temperature blown into the room according to curve 19 is assumed to be 1° higher than the temperature of the outside air. The temperature of the room air will thus vary according to curve 18 and the temperature of the roof surface according to curve 16. Here, too, the temperature of the roof surface will be higher than the coolable roof surface according to curve 17.
Bortsett fra de her omtalte tiltak for utnyttelse av bjelkelagene som varmeakkumulator kan den generelle anordning av luftbehandlingsanleggene i de fleste tilfeller stemme over-ens med vanlig praksis. Apart from the measures mentioned here for the utilization of the joist layers as a heat accumulator, the general arrangement of the air treatment facilities can in most cases be consistent with normal practice.
Kanalene i bjelkelagene kan f. eks. plaseres i rett vinkel mot fasaden og tilsluttes i sin ene ende til en f. eks. The channels in the joists can e.g. placed at right angles to the facade and connected at one end to an e.g.
i korridortak anordnet tilførselsluftkanal. I den andre ende kah det forenes et egnet antall kanaler med en tilførselsluft-innretning. supply air duct arranged in the corridor ceiling. At the other end, a suitable number of channels are combined with a supply air device.
For eventuell nødvendig endelig justering av tilfør-selsluf ttemperaturen kan f. eks. en luftvarmer plaseres i forbindelse med tilførselsluftinnretningen. For any necessary final adjustment of the supply air temperature, e.g. an air heater is placed in connection with the supply air device.
Ved anordningen ifølge fig. 3 og 4 bringes luften på sin vei gjennom kanalene gjennom strupeorgan til å forme en eller flere stråler, som rettes mot valgte partier av kanalveggen. In the device according to fig. 3 and 4, the air is brought on its way through the channels through the throat to form one or more jets, which are directed at selected parts of the channel wall.
For at varmeoverføring mellom stråle og vegg av noen betydning i sammenhengen skal komme istand må herved strålen ha en slik hastighet at turbulens mellom stråle og kanalvegg fremkommer. Anordningen ifølge fig. 3 og 4 har den fordel at strålen og dermed varmeoverføringen, kan konsentreres til de steder ved kanalveggen som har den største omgivende masse. In order for heat transfer between the jet and the wall to be of any importance in the context, the jet must have such a speed that turbulence between the jet and the channel wall appears. The device according to fig. 3 and 4 have the advantage that the beam, and thus the heat transfer, can be concentrated to the places at the channel wall that have the greatest surrounding mass.
Videre kan.herved den kanalveggene omgivende masse gjøres varmeakkumuleringsmessig uvirksom ved at luftstrømmen reduseres under den grense ved hvilken turbulens fremkommer mellom stråle og kanalvegg. Ved at turbulensen opphører, kommer nemlig varmeovergangen til å bli redusert drastisk til betyd-ningsløse verdier. Dette uten at det er nødvendig å gi avkall på behovet for tilstrekkelig véntilasjonsstrømning. Furthermore, the mass surrounding the channel walls can thereby be rendered inactive in terms of heat accumulation by reducing the air flow below the limit at which turbulence appears between the jet and the channel wall. As the turbulence ceases, the heat transfer will be drastically reduced to insignificant values. This without it being necessary to renounce the need for sufficient ventilation flow.
Det blir ved anordningen ifølge fig. 3 og 4 også mulig uten større forandringer å benytte allerede tilstedeværende hulbjelkelagskonstruksjoner. With the device according to fig. 3 and 4 it is also possible without major changes to use existing hollow beam layer constructions.
Med 21 er betegnet selve bjelkelaget. Gjennom bjelkelaget i dettes lengderetning strekker seg et antall parallelle kanaler 22, som eksempelvis som på fig. 4 kan ha sirkulært tverrsnitt. Kanalene 22 er på fig. 4 betegnet med 22a, 22b, 22c og 22d. Bjelkelaget er videre utstyrt med egnet armering 23 og på dette kan også overbetong 24 være påstøpt. Innløpsenden på kanalen 22 har et strupeorgan 25 med en munnstykkeåpning 26 som eneste forbindelse mellom strupeorganets 25 sider. Strupeorganet 25 utgjøres eksempelvis av en i kanalåpningen innsatt, vrid-bar enhet. Lengre inne i kanalen 2 kan ett eller flere ytter-ligere strupeorgan 25 med munnstykkeåpninger 26 være innsatt. 21 denotes the beam layer itself. A number of parallel channels 22 extend through the beam layer in its longitudinal direction, which for example as in fig. 4 may have a circular cross-section. The channels 22 are in fig. 4 denoted by 22a, 22b, 22c and 22d. The joist layer is further equipped with suitable reinforcement 23 and on this the over-concrete 24 can also be cast. The inlet end of the channel 22 has a throat member 25 with a nozzle opening 26 as the only connection between the sides of the throat member 25. The throat organ 25 is constituted, for example, by a rotatable unit inserted in the channel opening. Further inside the channel 2, one or more outer throat organs 25 with mouthpiece openings 26 can be inserted.
Strupeorganet 25 med munnstykkeåpningen 26 utnyttes for varmeveksling mellom luft og bjelkelag 21 på en slik måte at luften gjennom munnstykkeåpningen 25 gis en øket hastighet v^, f. eks. ca. 10 m/sek. Luftstrålen fra munnstykkeåpningen rettes mot et egnet parti på kanalveggen. I f. eks. kanalen 22b på fig. 4 rettes strålen mot kanalens tak. Herved vil massen innenfor den stiplede markering 27 kjøles ned, henholdsvis varmes av luftstrålen. I kanalen 22c ifølge fig. 4 er det for forklaring av oppfinnelsen foretatt en vridning av strupeorganet 25, slik at det her i det vesentlige vil være massen innenfor markeringen 28 som utveksler varme med den gjennom bjelkelaget strømmende luft. The throat organ 25 with the mouthpiece opening 26 is used for heat exchange between air and beam layer 21 in such a way that the air through the mouthpiece opening 25 is given an increased speed v^, e.g. about. 10 m/sec. The air jet from the nozzle opening is directed towards a suitable part of the duct wall. In e.g. the channel 22b in fig. 4, the beam is directed towards the roof of the duct. Hereby, the mass within the dashed marking 27 will be cooled, respectively heated by the air jet. In the channel 22c according to fig. 4, for the purpose of explaining the invention, a twist has been made of the throat member 25, so that here it will essentially be the mass within the marking 28 that exchanges heat with the air flowing through the beam layer.
På denne måte blir det mulig å konsentrere varmevekslingen dit hvor den største masse finnes. Hvis f. eks. ved på-støping av overbetong 24 massen ovenfor kanalene blir større, blir det mulig ved hjelp av egnet rettede munnstykkeåpninger og tilpasning av lufthastigheten å konsentrere varmevekslingen til denne masse. In this way, it becomes possible to concentrate the heat exchange where the greatest mass is found. If e.g. by casting on overconcrete 24 the mass above the channels becomes larger, it becomes possible by means of suitably directed nozzle openings and adaptation of the air speed to concentrate the heat exchange to this mass.
På figurene vises hvert strupeorgan 25 med bare ett munnstykke. Det er klart at det kan anordnes flere munnstykkeåpninger, f. eks. to diametralt motsatt anordnede. In the figures, each throat organ 25 is shown with only one mouthpiece. It is clear that several nozzle openings can be arranged, e.g. two diametrically opposed.
Varmeovergangen mellom strålen fra munnstykkeåpningen kommer som følge av den relativt høye strålehastighet til å skje med mange ganger større varmeovergangstall enn varmeovergangen lengre nedstrøms i kanalen, hvor luften f. eks. kan ha en hastighet v2 på ca. 1.m/sek., ved at varmeovergangen i det første tilfelle skjer under kraftig turbulens. Hvis strålehastigheten kan senkes tilstrekkelig, vil turbulensen opphøre med drastisk reduksjon av varmeovergangen som følge. Denne egenskap for anordningen ifølge oppfinnelsen kan utnyttes slik at når man øns-ker å benytte bjelkelaget som akkumulator, øker man luftstrøm-men slik at turbulens mellom stråle og kanalvegg inntreffer. Vil man ikke a't luften temperaturmessig skal påvirkes av, henholdsvis påvirke bjelkelaget, senker man luftstrømmen under det som motsvarer turbulens mellom stråle og vegg. Nødvendig strøm-ning for at god ventilasjon skal oppnås blir heller ikke skade-lidende, da det ikke er noe problem å få luftstrømning før be-gynnelsen av turbulensen til å ligge mellom de anbefalte grenser for god ventilasjon. As a result of the relatively high jet speed, the heat transfer between the jet from the nozzle opening occurs with a heat transfer number many times greater than the heat transfer further downstream in the channel, where the air e.g. can have a speed v2 of approx. 1.m/sec., in that the heat transfer in the first case takes place under strong turbulence. If the jet velocity can be lowered sufficiently, the turbulence will cease with a drastic reduction of the heat transfer as a result. This characteristic of the device according to the invention can be utilized so that when one wishes to use the beam layer as an accumulator, the air flow is increased so that turbulence occurs between the beam and the channel wall. If you don't want the air temperature to be affected by, or affect the beam layer, you lower the air flow below what corresponds to turbulence between beam and wall. The necessary flow for good ventilation to be achieved is also not adversely affected, as there is no problem in getting air flow before the beginning of the turbulence to lie between the recommended limits for good ventilation.
Ved variasjon av strupeorganets 25 utforming og antall kan lett den ønskede varmeutveksling med den varme akkumu-lerende masse oppnås. En relativt kort kanal kan være tilstrekkelig med et eneste strupeorgan i kanalen, mens ved lengre kanaler to eller flere langs kanalen fordelte strupeorgan kan være nødvendige for at den kanalen omgivende varmeakkumulerende masse skal kunne utnyttes i tilstrekkelig omfang. By varying the design and number of the throat organ 25, the desired heat exchange with the hot accumulating mass can easily be achieved. A relatively short channel may be sufficient with a single throat member in the channel, while in the case of longer channels two or more throat members distributed along the channel may be necessary so that the heat accumulating mass surrounding the channel can be utilized to a sufficient extent.
Ved bjelkelaget på fig. 3 kan strupeorganet 25 ved kanalens innløp eventuelt også tenkes å være flyttet et stykke inn i kanalen. At the beam layer in fig. 3, the throat member 25 at the inlet of the channel can possibly also be thought to have been moved a little way into the channel.
Med et luftbehandlingsanlegg utført på den her omtalte måte og riktig utført med hensyn til kanaldimensjonering og kanalenes <p>lasering, samt styrt av en riktig plasert reguler-ingsanordning, kan i et klima av nord-europeisk type romluft-tilstanden holdes innenfor vedtatte komfortgrenser uten at det er nødvendig med kjølemaskineri i installasjonen. With an air treatment system carried out in the manner described here and carried out correctly with regard to duct dimensioning and the <p>lasing of the ducts, as well as controlled by a correctly placed regulation device, in a climate of the northern European type the room air condition can be kept within agreed comfort limits without that cooling machinery is required in the installation.
Ettersom■anleggets oppbygning forøvrig ikke har noen vesentlig kostnadskrevende avvikelser fra et luftbehandlingsanlegg av tradisjonell type, blir besparelsen i anleggsomkostnin-ger praktisk talt lik hele den tidligere omtalte omkostning for på tradisjonell måte utført kjøling. As the structure of the plant does not otherwise have any significant cost-demanding deviations from an air treatment plant of a traditional type, the saving in plant costs is practically equal to the entire previously mentioned cost for cooling carried out in a traditional way.
Claims (5)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE05097/71A SE351716B (en) | 1971-04-20 | 1971-04-20 | |
| SE1321371 | 1971-10-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO136552B true NO136552B (en) | 1977-06-13 |
| NO136552C NO136552C (en) | 1977-09-21 |
Family
ID=26654597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO1347/72A NO136552C (en) | 1971-04-20 | 1972-04-18 | PROCEDURES TO PROVIDE A COMFORTABLE TEMPERATURE IN A ROOM |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| BE (1) | BE782379A (en) |
| CH (1) | CH542408A (en) |
| DE (1) | DE2218716C2 (en) |
| FI (1) | FI56746C (en) |
| FR (1) | FR2136553A5 (en) |
| GB (1) | GB1390196A (en) |
| NO (1) | NO136552C (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI63629C (en) * | 1979-04-11 | 1983-07-11 | Aeromator Trading Co Ab | FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER TEMPERATURHAOLLNING |
| SE438905B (en) * | 1980-04-28 | 1985-05-13 | Straengbetong Ab | PROCEDURES AT AIRCURED HEAT IN CONCRETE ROOFING |
| SE510842C2 (en) * | 1995-09-18 | 1999-06-28 | Hans Arne Bertil Liljedahl | Method of cooling premises and apparatus for carrying them out |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2641449A (en) * | 1947-11-14 | 1953-06-09 | John C Antony | Building construction |
-
1972
- 1972-04-18 NO NO1347/72A patent/NO136552C/en unknown
- 1972-04-18 CH CH571872A patent/CH542408A/en not_active IP Right Cessation
- 1972-04-18 DE DE2218716A patent/DE2218716C2/en not_active Expired
- 1972-04-19 FI FI1106/72A patent/FI56746C/en active
- 1972-04-20 BE BE782379A patent/BE782379A/en not_active IP Right Cessation
- 1972-04-20 GB GB1847972A patent/GB1390196A/en not_active Expired
- 1972-04-20 FR FR7214012A patent/FR2136553A5/fr not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB1390196A (en) | 1975-04-09 |
| CH542408A (en) | 1973-09-30 |
| BE782379A (en) | 1972-08-16 |
| FI56746B (en) | 1979-11-30 |
| DE2218716A1 (en) | 1972-11-02 |
| NO136552C (en) | 1977-09-21 |
| DE2218716C2 (en) | 1983-11-17 |
| FI56746C (en) | 1980-03-10 |
| FR2136553A5 (en) | 1972-12-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4936110A (en) | Method and arrangement for withdrawing heat from a space which is exposed to a natural heat influence | |
| NO155896B (en) | PROCEDURE FOR THE EXTRACTION OF OIL FROM AN UNDERGROUND RESERVE. | |
| Pukhkal et al. | Central ventilation system with heat recovery as one of the measures to upgrade energy efficiency of historic buildings | |
| CN106052157A (en) | Solar heat collecting, heating and heat insulating curtain wall and roof and solar air conditioner system | |
| DK2394103T3 (en) | Building and method of tempering and ventilating the building | |
| US4124062A (en) | Method and device for controlling the temperature in a premise | |
| NO136552B (en) | ||
| NO164943B (en) | DEVICE FOR CONTROL OF CLIMATE CONDITIONS IN BUILDINGS. | |
| Tsutsumi et al. | Development of an automatic sliding window system to control adequate ventilation rate | |
| NL8004182A (en) | CLIMATIZATION SYSTEM FOR BUILDINGS. | |
| US4263894A (en) | Air storing and transmitting system | |
| NL8100944A (en) | CLIMATIZATION SYSTEM FOR BUILDINGS. | |
| Nielsen | Building integrated system design for sustainable heating and cooling | |
| WO2001067004A3 (en) | Method and device for heating and ventilating building including heat pumps and a thermal storage | |
| HUP9904546A2 (en) | Building with heating and cooling system | |
| GB2194034A (en) | Heating a building by solar energy | |
| NO830454L (en) | BUILDING INTENDED FOR OFFICE AND HOUSING FORMS. | |
| US4081933A (en) | Outer wall element | |
| Makarov et al. | Improving the quality of the air in modern energy-efficient buildings | |
| JPS6367618B2 (en) | ||
| US4018214A (en) | Heating and ventilation system | |
| Ma et al. | Study on the radiant cooling system with Water Flow on Roof | |
| Porter | Ventilation aspects of a low energy house. | |
| Biernacka et al. | HVAC systems and their control equipment | |
| Knoll et al. | Improving the usability and performance of heat recovery ventilation systems in practice |