NO140573B - Anordning ved romoppvarmingssystem. - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse vedrører r omcp<p> v armnin :;s an Lege .

Det er kjent å tilveiebringe et romoripvarmir.qsaniegg omfattende en lukket slcyfe av ror eller kanaier som er opohengt under taket av en bygning og hvori luft sirkuleres; som et varmefiui-dum, idet oppvarmingsvirkningen tilveibringen heit ut ved stråling fra rorenes eller kanalenes overflate. For dette nyemed er det anordnet midler til å hindre, eller i det minste minske, Konveksjons-strcim av omgivende atmosfære om r:irene eller kanaLent, og isolasjon er anordnet over kanalene for å hindre strålevarmeLap oppad fra kanalene. Den opnnådde varmeeffekt er proporsjonal med kanalenes overflatetemperatur, og hvis luften onpvarmes ved hjeip av en enkelt varmeveksler anbragt i slnyfen, oppnåes en meget stcirre varmevirkning umiddelbart medstroms varmeveksleren enn veri en lignende "stil-ling umiddelbart motstrnms av varmeveksleren. Ved imidlertid å ar-ranyere kanalene således at slnyfen har parallelle partier hvori varmefluidet vandrer i motsatte retninger, og anbringe kanalene i en sådan hciyde. over gulvets eller underlagets nivå og med slike mellomrom i forhold til dimensjonene av arealet som skal oppvarmes, således at buktene av strålevarme overlapper underla<g>ets plan, kan der oppnåes en praktisk talt ensartet varmevirkning.

Anlegg eller installasjoner av ovennevnte art nar vesentlige fordeler i forhold til sammsniignbare systemer, som f.eks. bruker varmt vann eller damp som v armemedium, derved at forholdsvis lettvekt kanaler kan benyttes på grunn av at farer i tilfelle iex-Kasje f rn kanalene er bragt ned til et minimum, og den derav fold-ende reduksjon i bæredeler som er nodvendig for kanalsystemrcts ocp-hengning. Ethvert hensiktsmessig brennstoff kan anvendes for varmefLuidet via en varmeveksler.

P'ormåiet med foreliggende oppfinnelse er å tilveie-bringe en forbedring ved varmeanlegg av den foran angitte type.

Oppfinnelsen utmerker seg ved at en brenner er anordnet

for å avgi forbrenningsproduktene fra samme direkte inn i den lukkede sløyfe, hvilket varmemedium utgjøres av de nevnte forbrenningsprodukter og at den lukkede sløyfe er forsynt med et utløp, gjennom hvilket en del av forbrenningsgassene som sirkulerer rundt sløyfen, kan føres ut mens de resterende gasser fortsetter å resirkulere rundt sløyfen.

Det anvendte brennstoff er fortrinnsvis naturgass fordi denne kan forbrennes fullstendig uten å frembringe merkbare meng-der av skadelig røk eller lignende produkter ved forbrenning, skjønt andre brennstoffer, såsom by-gass, flytende parafingass og olje kan benyttes.

Bortskaffeisen av bruken av varmeveksler muliggjør at den maksimale temperatur i anlegget kan bli vesentlig øket. For eksempel vil en konvensjonell varmeveksler, med mindre den er konstru-ert av kostbare varmemotstandsdyktige materialer, frembringe en luftstrømtemperatur på omkring 235° C inne i den lukkede sløyfe.

Når, ifølge oppfinnelsen, forbrennningsproduktene fra brenneren leveres direkte inn i den lukkede sløyfe, kan luftstrømmens temperatur økes til en høyde av 375° C og enndog høyere. Dessuten oppnås disse høyere temperaturer med større termisk effektivitet og samlet effektivitet, og'omkostningene med anlegget kan bli meget vesentlig redusert. Videre muliggjør bruken av en brenner som leverer sine forbrenningsprodukter direkte inn i den lukkede sløyfe en hurtigere reaksjon av den termostatiske kontroll og en kortere oppvarmningsperiode når den startes kald enn det er mulig når en varmeveksler brukes for å oppvarme luft i den lukkede sløyfe.

I det foretrukne arrangement leveres forbrenningsluft med brennstoffet til brenneren og ekshaustutløp er anordnet i den lukkede sløyfe fortrinnsvis med en reguleringsventil til å be-grense utstrømningen av luft og forbrenningsprodukter fra systemet i en forutbestemt grad.

Oppfinnelsen vil nu bli beskrevet ved hjelp av et eksempel under henvisning til tegningene på hvilke fig. 1 er et planriss av en bygning utstyrt med en form for romoppvarmingsanlegg ifolge oppfinnelsen, idet taket for klarhets skyld er utelatt, fig. 2 er et snitt etter linjen 2-2 på fig. 1, fig. 3 er et forstenet snitt tatt i retningen 3-3 på fig. 1, fig. 4 er et skjematisk plan av anlegget på fig. 1, fig. 5 er skjematisk plan av en endret ut-førelse av utforelsen på fig. 1-4 og fig. 6 og 7 er planriss av en bygning utstyrt med andre former av romoppvarmingsanlegg ifolge oppfinnelsen og med taket fjernet.

På fig. 1-4 omfatter en forste utforelse av oppfinnelsen en generelt rektangulær lukket kanalsloyfe som er opphengt i taket av en bygning ved ikke viste midler for å være anbragt over rommet som skal oppvarmes. Den lukkede sloyfe omfatter to parallelle kanallengder 10, 11 som strekker seg i bygningens lengderetning og to tverrhoder 12, 13. En kanallengde 10 innbefatter en gassfyrt brenner 14 (se fig. 4) anordnet inne i et rektangulært parti 15 av kanalverket og en vifte 16, f. eks. en sentrifugalvifte, er anbragt ved forbindelsen mellom tverrhodet 12 og kanallengden 10 og er anordnet til å frembringe en sirkulasjon av de gassformige forbrenings-produkter som avleveres fra brenneren 14 rundt den lukkede sloyfe i den med pilene på fig. 4 viste retning.

På fig. 4 betegner 17 resp. 1B tilfSrselsledningene for gassformig brennstoff og forbrenningsluft til brenneren. En vifte 19 er anordnet for tilforsel av forbrenningsluft til brenneren. Det vil forståes at passende reguleringsventiler og sikkerhetsanord-ninger vil være forbundet med tilforselsledningen 17 for regulering av brennstofftilforselen. Ved et sted mellom viften 16 og brenneren er anordnet en rekke motordrevne dempere 20 i kanalpartiet 15 for selektiv åpning og stengning av sirkulasjonsbanen rundt den lukkede sloyfe. En avtappingskanal 21, som kan være ventilregulert,

er anbragt mellom viften 16 og demperne 20 og tjener til å fore ut en del av forbrenningsproduktene fra den lukkede sloyfe for å kom-pensere for den forbrenningsluft som fores inn i den lukkede sloyfe ved viften 19.

Som vist på fig. 1-3, omfatter kanallengdene 10, 11 og også tverrhodene 12, 13 hver en gruppe av ror 22 (tre i utfSrel-sen på fig. 1-4) som strekker seg langs siden av hverandre med deres akser parallelle og i pt felles plan som er parallelt med bygningens grunnplan. Hver gruppe av ror 22 er på hver side flankert av deflektorplater 23 sem tjener til å undertrykke konveksjonsstrommer, og er dekket ved et overliggende varmeisolerende lag 24. Deflek-torplatene 23 og isolasjonen 24 reduserer således oppadstråling og konvektiv varmeermisjon fra rorenes overside.

Rummet mellom de to kanallengder 10 og 11 i forhold til hoyden av sloyfen over grunnivået og til tverrsnittsformen av rorenes 22 strålingsevnende overflate er sådan at breddene av varmestråling som frembringes ved de to kanallengder 10, 11 overlapper over grunnivået.

Ved drift er demperne 20 til en begynnelse stengt og forbrenningsluften sirkuleres rundt den lukkede sloyfe og fores ut gjennom avtapningskanalen 21 og forkyver derved enhver gass som kan ha lekket inn i sloyfen mens anlegget har vært uvirksomt. Der-etter åpnes demperne 20, gass tilfores brenneren sammen med forbrenningsluft og brenneren tennes f.eks. ved hjelp av en gnisttenner.

En blanding av luft og forbrenningsprodukter sirkuleres da rundt den lukkede sloyfe ved viften 16. Blandingen oppvarmes hurtig til den planlagte driftstemperatur av anlegget og hever derved rorens 22 temperatur. Varme utstråles til det indre av bygningen primært ved stråling men med en liten grad av oppvarming ved konveksjon.

Når anlegget skal stenges, stoppes viften 16 og brenneren 14 og demperene 20 stenges. Viften 19 for forbrenningsluften tillates imidlertid å fortsette driften i et forutbestemt tidsrom for å evakuere forbrenningsprodukter fra den stengte sloyfe. Et av produktene av forbrenning er vanndamp og derfor sikrer fort-satt drift av viften 19 at der ikke oppstår kondensasjon i rorene når de kjoles ned.

I prover som har vært utfort belop de tilforte gass-mengder seg fra 58,464 kcal/t opp til 104,632 kcal/t og gav inne i sloyfen temperaturer som belop seg fra et maksimum på 223° C til et minimum på 103° C. Den beste samlede effektivitet (forholdet varmeytelse/tilffirt energi) som ble oppnådd var 94 % med 4 % av en blanding av forbrenningsgass og luft avtappet fra sloyfen.

I utforelsen på fig. 1-4 utvikles et positivt trykk (i forhold til atmosfæretrykket) på viftens 16 nedstromsside tilstrekkelig til å fore en del av forbrenningsproduktene fra den lukkede sloyfe ut gjennom av tappingskanalen 21. Dette betyr imidlertid at gassen som tilfores ved ledningen 17 må være ved et tilstrekkelig hoyere trykk og viften 19 for forbrenningsluft må tilveie-bringe et tilstrekkelig hoyere trykk enn det som hersker inne i den lukkede sloyfe for å drive gassen og forbrenningsluften respektivt inn i brenneren 14. Fig. 5 illustrerer skjematisk en endret utforelse av fig. 1-5 i hvilken et negativt press (i forhold til atmos-færetrykk) frembringes i brennerkanaldelen oppstroms av viften 16. Gasstilfotselstrykket kan således være mindre for en gitt varmeeffekt, og det kan være mulig å bruke en mindre vifte 19 for forbrenningsluft eller i virkeligheten, ingen vifte i det hele tatt til å til-fore forbrenningsluft. I dette arrangement er avtappingskanalen anbragt nedstroms av viften 16. Et ekstra system av dempere kan også være nodvendig for å muliggjore at den lukkede sloyfe kan eva-kueres for gass for brenneren tennes og etter den er slukket.

I den ovenfor angitte utfrirelse omfatter kanalene rekker på tre i tverrsnitt sirkulære ror. Alternative kanalarrange-menter er imidlertid mulig, rorene kan f.eks. ha rektangulær, tre-kantet eller oval form og i stedet for å omfatte rekker av tre ror, kan hver kanallengde være dannet av ett, to eller flere ror.

Fig. 6 viser en videre utforelse av oppfinnelsen ved hvilken den lukkede sloyfe omfatter en relativt stor kanal 30 i hvis ene ende forbrenningsproduktene fra en gassfyrt brenner 31 feres ut. Kanalens 30 annen ende er forbundet med et tverrhode 32 som fordeler forbrenningsgassene mellom to returkanaler 33 som flankerer sidene av kanalen 30 og ender i et tverrhode 37 som er forbundet med suge-siden av en vifte 34, hvis trykkside er forbundet med kanalverket hvori brenneren er anbragt. En avtappingskanal 35 er anordnet til å fore ut en del av gassene fra sloyfen og dempere 36 er også anordnet som i utforelsen på fig. 1-4. Sloyfen er også her opphengt i bygningen over rommet som skal oppvarmes og arrangementet av kanalene 30, 33 er således at varmestrålebuntene som utsendes fra disse overlapper over grunnivået. Oppadstråling og konvektive strdm-mer hindres ved hjelp av et lag av varmeisolasjon (ikke vist) lagt ovenpå kanalene 30, 33 og deflektorplater (ikke vist) anbragt langs de ytre sider av kanalene 33.

I en endring av utforelsen på fig. 6, kan kanalen

30 være dannet av to eller flere ror hvori brenneren er anordnet til å avlastes. I en videre utforelse av oppfinnelsen egnet for oppvarming av et stort areal, kan anlegget omfatte et antall lukkede sloyfer som illustrert på fig. 7. Ved denne utforelse har de lukkede sloyfer 40, 41, 42 og 43 ved den ene ende av samme felles tverrhodet 44 og 45. En brenner 46 er anordnet til å avlastes inne i tverrhodet 44 og en vifte 48 tjener til å trekke blandingen av forbrenningsgass/luft fra tverrhodet 45 for å sirkulere denne forbi brenneren, inn i tverrhodet 44 og derfra inn i de lukkede sloyfer 40 - 43. En avtappingskanal 47 er anordnet for regulert utforing av en del av den sirkulerende gass/luft blanding og en rekke dempere 49 er anordnet i det oyemed som er nevnt i forbindelse med utforelsen på fig. 1-4. De lukkede sloyfer 40-43 er således anordnet at buntene av varmestråler som utsendes ved de parallelle rekker av samme overlapper over grunnivået og også således at varmestrålingen som utsendes av hver sloyfe også overlapper den som utsendes ved den tilgrensende sloyfe eller slciyfer over grunnivået.

Claims (11)

1. Romoppvarmingsanlegg omfattende en lukket kanalsiøyfe (10, 11, 12, 13; 30, 32, 33, 37; 40, 41, 42 43) som befinner seg over det rom som skal oppvarmes, og en vifte (16;34;48) som kan betjenes for sirkulasjon av et varmemedium rundt den lukkede sløyfe for å oppvarme det nevnte rom primært ved varmestråling fra sløyfen, hvilken sløyfe omfatter et par praktisk talt parallelle kanaliengder (10, 11; 30, 33; 40,

41, 42, 43), gjennom hvilke varmemediet strømmer i motsatte retninger, og anordningen er slik at de utsendte stråle-bunter av varme fra de nevnte parallelle kanallengder overlapper over rommets grunnplan, karakterisert ved at en brenner(il5, 31, 49) er anordnet for å avgi forbrenningsproduktene fra samme direkte inn i den lukkede sløyfe, hvilket varmemedium utgjøres av de nevnte forbrenningsprodukter og at den lukkede sløyfe er forsynt med et utløp (21), gjennom hvilket en del av forbrenningsgassene som sirkulerer rundt sløyfen, kan føres ut mens de resterende gasser fortsetter å resirkulere rundt sløyfen.

2. Anlegg ifølge krav 1, karakterisert ved at det er anordnet en enkelt varmeanordning (15, 31, 49) som utgjør den eneste kilde for varmetilførsel til den lukkede sløyfe .

3. Anlegg ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at nevnte utløp (21) er forsynt med organer for regulering av den hastighet hvormed forbrenningsgassene føres ut fra den lukkede sløyfe.

4. Anlegg ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved organer (17, 18) for tilførsel av brensel og forbrenningsluft til brennerne (15, 31, 49).

5. Anlegg ifølge krav 4, karakterisert ved at forbrenningsluften tilføres brenneren (15, 31, 49) ved hjelp av en ytterligere vifte (19) som er anordnet utenfor den lukkede sløyfe.

6. Anlegg ifølge et av kravene 1-5, karakterisert ved at brenneren (15, 31, 49) er anordnet for å avgi sine forbrenningsprodukter i samme retning som den gass-strøm som er frembragt i sløyfen ved hjelp av den nevnte vifte.

7. Anlegg ifølge et av kravene 1-6, karakterisert ved at brennerutløpet befinner seg inne i en av de parallelle kanallengder (10).

8. Anlegg ifølge et av kravene 1-7, karakterisert ved at den nevnte vifte (16) for sirkulering av forbrenningsproduktene befinner seg på oppstrømssiden av brenneren (15, 31, 49).

9. Anlegg ifølge krav 8 avhengig av krav 2 eller 3, karakterisert ved at ekshaustutløpet (21) er anbragt et sted mellom brenneren (15, 31, 49) og viften for sirkulering av forbrenningsproduktene.

10. Anlegg ifølge et av kravene 1-7, karakterisert ved at den nevnte vifte (16) for sirkulering av forbrenningsproduktene befinner seg på nedstrømssiden av brenneren (15, 31, 49).

11. Anlegg ifølge et av kravene 1-9, karakterisert ved at brenneren (15, 31, 49) er gassfyrt.