NO309542B2 - Fremgangsmate for trekkfri tilforsel av kjoleluft - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for trekkfri tilførsel av kjøleluft til oppholdsrom.

I moderne yrkesbygg er behovet for kjøling av oppholdsrom vel så stort som varmebehovet. Det gjelder ikke minst kontorbygg der lys, kontormaskiner og mennesker samt solskinn gjennom vinduer kan gi et betydelig varmeoverskudd.

Kjøling av oppholdsrom er ventilasjonsteknisk langt mer krevende enn oppvarming. Mens en varm luftstrøm kjennes behagelig i et kjølig rom som har behov for oppvarming, så vil følbar strømning av nedkjølt luft i et varmt rom virke ubehagelig og ofte oppfattes som trekk.

Når et stort kjølebehov skal dekkes med kjølt ventilasjonsluft, som er det vanlige i moderne ventilasjonsanlegg, så kan dette gjøres med en mindre mengde sterkt nedkjølt luft, eller med en større tilførsel av moderat nedkjølt luft. I praksis kan ikke tilført luft være kaldere enn 8-10 °C under romtemperaturen hvis man skal unngå såkalt kaldras, ujevn romtemperatur og trekkfølelse. Mindre nedkjøling av ventilasjonsluften betyr tilsvarende større tilført luftmengde, noe som betyr et relativt kostbart tilførsels-og fordelingsopplegg for den kjølte ventilasjonsluften hvis man skal unngå merkbare luftstrømmer i rommet. Merkbare luftstrømmer gir trekkfølelse, selv om temperaturforskjellene er små. Store luftmengder betyr også høye lufthastigheter i ventilasjonssystemet. Det stiller økte krav til lydisolering av anlegget dersom sjenerende støy fra ventilasjonsanlegget skal unngås.

Problemet med stort kjølebehov kan løses ved å bygge inn kjølte flater i rommet i stedet for å basere hele kjølingen på ventilasjon. En slik kjølt flate må ligge i taket for å unngå kaldras fra vegger eller gulvkaldt rom. Kjøletak er kjent fra ventilasjonsteknikken. Taket i rommet blir delvis eller i sin helhet kjølt ned med innebygde rørslynger med kaldt vann eller kjølemedium. Innebygde kanaler med kjølt luft blir også brukt. Slike kjøletak gir en behagelig og jevn kjøle virkning, dels ved stråling og dels ved trekkfri naturlig konveksjon. Kjøletak kan brukes alene eller i kombinasjon med tradisjonell kjøling via ventilasjonsanlegget. Kjøletaket avlaster behovet for luftkjøling, slik at kjøleluften kan tilføres uten trekkproblemer.

Kjøletak er imidlertid en dyr løsning og derfor ikke lengre særlig mye brukt. Av annen kjent teknikk vises det til SE 445 853 B og EP 0 457 289.

Med foreliggende oppfinnelse oppnås kjøling av oppholdsrom som gir de samme fordelene som et kjøletak i kombinasjon med tradisjonell luftkjøling ved ventilasjon, men uten de høye kostnadene ved bruk av kjøletak. Disse fordeler oppnås med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen slik den er definert med de i kravene anførte trekk.

Tegningen viser på figur 1 skjematisk et sideriss av anordningen ifølge oppfinnelsen, festet til et tak i et rom og figur 2 viser et tilsvarende riss av en annen utførelse.

Under taket 1 i det rom som skal ventileres og kjøles, er det bygget inn en åpen taknedforing eller et takelement 2 som består av en plate i varmeledende materiale. I den foretrukne utførelse av oppfinnelsen er dette en enkel metallplate med avrundet form som danner et avgrenset basseng for ventilasjonsluft oppunder rommets tak. En moderat mengde ventilasjonsluft, så kald at den dekker hele rommets kjølebehov, tilføres luftbassenget over takelementet 2 med en ventilasjonskanal 3 og en eller flere tilførselsanordninger 4, som fordeler luften jevnt og med meget liten hastighet inn i luftbassenget over takelementet 2. Den kalde luften synker naturlig ned mot bunnen av bassenget og kjøler takelementet 2, som dermed fungerer som et kjøletak for rommet nedenfor. Som følge av kjølevirkningen opptar takelementet varme fra rommet, dels gjennom stråling, dels ved konveksjon, og denne varmen overføres videre til kjøleluften og øker dennes temperatur. Kjøleluft som er forvarmet på denne måte stiger naturlig opp og passerer videre ut i rommet som ventilasjonsluft gjennom spalter 5. Denne luften er fortsatt kjølig, men ikke lengre så kald at det gir noen trekkvirkning i rommet. Det store arealet av spaltene 5 gjør at lufthastigheten blir lav, i området 0,2 til 0,6 m/sek, og forårsaker derfor ikke luftbevegelser eller strømninger som kan oppfattes som trekk i rommet (diffus lufttilførsel).

Takelementet 2 ifølge oppfinnelsen kan gis forskjellige utforminger, f.eks. med konveks ytre form som vist på figur 1 eller plan form som vist på figur 2. Den strømningstekniske utformingen må dog være slik at det er den mest forvarmede kjøleluften som passerer ut i rommet gjennom spaltene 5. Den konvekse form på figur 1 anses som den mest hensiktsmessige, men andre utforminger, f.eks. konkav, er fullt mulig f.eks. som følge av arkitektoniske eller andre krav.

Takelementet 2 kan utføres i metall eller andre materialer. Et lyddempende sjikt på elementets underside eller en dobbeltplate der nedre plate er perforert kan ofte være ønskelig av hensyn til de akustiske forholdene i rommet. Ifølge oppfinnelsen må hele elementet imidlertid ha tilstrekkelig varmeledningsevne til å overføre den nødvendige delen av luftens kjøleeffekt gjennom elementets 2 materiale og derfra til rommet. En lavere varmeledningsevne, som f.eks. en tynn bygningsplate, vil kreve et tilsvarende større areal av elementet 2 for å gi samme effekt. Det er også mulig å øke varmeledningsevnen ved å anvende en korrugert plate eller en plate med ribber eller liknende.

Ved den foretrukne utførelse av oppfinnelsen kan kjøleluften fra takelementet 2 dekke 30-50 % av rommets kjølebehov, mens den forvarmede kjøleluften fra spaltene

5 dekker det resterende kjølebehovet. Ventilasjonsluftens temperatur fra kanalen 3 kan være 12-14 °C lavere enn romtemperaturen uten at det oppstår trekkvirkning i rommet. Typisk kjelekapasitet for takelementet 2 ligger i området 30-60 W/m .

En tilførselsanordning for kjøleluft til romkjøling i henhold til oppfinnelsen stiller krav til renheten av den tilførte kjøleluften. Den må inneholde minst mulig partikler som kan legge seg som støv i bunnen av luftbassenget over takelementet 2. Et slikt støvlag vil redusere varmeledningen gjennom elementet og støv kan blåses ut i rommet når mengden av kjøleluft økes. Det er funnet hensiktsmessig å utføre tilførselsanordninger 4 som en eller flere filterposer for utskilling av støv fra kjøleluften, og som er utskiftbart montert på luftkanalen 3. Ved den foretrukne utførelsen av oppfinnelsen er takelementet 2 seksjonsdelt og svingbart montert til taket, slik at det kan felles ned for rengjøring på oversiden og for utskifting av filterposene som et ledd i rutinemessig vedlikehold. Disse utførelser er imidlertid praktiske tiltak og ingen forutsetning for at anordningen ifølge oppfinnelsen skal fungere etter hensikten.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte for å distribuere kjøleluft inn i et rom fra rommets tak (1), hvor avkjølt, filtrert luft er levert gjennom en luftkanal (3) og til minst en lufttilførselsanordning (4) over og i et takelement (2) laget av et varmeledende materiale, idet den nevnte avkjølte luft som kommer fra den nevnte minst ene lufttilførselsanordningen (4) inn i minst en del av takelementet (2) som derved avkjøler takelementet (2), som igjen avkjøler luften i rommet ved stråling og konveksjon,karakterisert vedat det nevnte takelementet (2) er formet som et kar med et senterpunkt plassert lavest og med kontinuerlig oppoverskrånende sider utover, og er avkjølt av avkjølt luft fra lufttilførselsanordningen (4), luft temperert av de øvre sider av takelementet (2) som kommer fra midten av takelementet (2) når det blir oppvarmet, til minst en horisontal slisse (5) nær den øvre kanten til takelementet (2) nær taket til rommet, hvor luften er fordelt fra den nevnte minst ene slissen (5) inn i rommet etter å ha blitt blandet med varm luft fra rommet som har blitt avkjølt av undersiden til takelementet (2) og som kommer fra senteret til takelementet (2) oppover langs undersidene til takelementet (2) for å bli blandet med luften fra innsiden til takelementet (2) nær den nevnte minst ene slissen (5).

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat luftstrømningsstøy er dempet til et forutbestemt nivå med et akustisk dempende lag i lufttilførselsanordning (4).

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 og 2,karakterisert vedå senke takelementet (2) for å rengjøre og vedlikeholde, for hvilket formål takelementet er seksjonert.

4. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-3,karakterisert vedat takelementet (2) er formet med en konkav bunn.