NO326448B1 - Anordning for torking av luft i bygninger, spesielt svommehall - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en anordning for tørking av luft i bygninger, særlig i svømme-haller, med en kuldemaskin (varmepumpe) som innbefatter en kompressor, en kondensator, en ekspansjonsventil og en fordamper, idet den fra bygningens indre kommende fuktige og varme avtrekksluft kjøles i fordamperen og avfuktes og deretter oppvarmes igjen i kondensatoren og som tilluft føres tilbake til det indre av bygningen, og idet fordamperen har et forbiløp.

Det er kjent å kjøle ned og å avfukte luften i et svømmebad ved hjelp av en kuldemaskin, og deretter varme luften opp igjen. De kjente anordninger arbeider unøyaktig, det vil si at fuktighet og skadelige stoffer ikke fjernes og frisk luft ikke tilføres i samsvar med den reelle aktivitet i svømmebadet. Dette resulterer ofte i for stort energiforbruk.

Videre er det kjent fra US 4 517 810 å anordne et forbiløp i en anordning for tørking av bygningsluft, over hvilken anlegget blir kjørt ved rolig drift spesielt om natten, for å forhindre inntagning av fordamperen.

Hensikten med oppfinnelsen er å forbedre en anordning av den innledningsvis nevnte type slik at det muliggjøres en avfukting og særlig en frisklufttilførsel som er nøye tilpasset de aktuelle forhold i bygningen, særlig i svømmehallen.

Denne hensikt oppnås ifølge oppfinnelsen ved at den gjennom forbiløpet førte luftmengde kan styres med et i forbiløpet anordnet sperreorgan i samsvar med avtrekkslufttemperaturen, avtrekksluftfuktigheten, tillufttemperaturen og/eller tillufts-fuktigheten.

Derved oppnås en særlig nøyaktig regulering av den optimale avfukting dg særlig av den av hygieniske grunner nødvendige frisklufttilførsel. Dette gir også en betydelig energibesparelse.

Særlig fordelaktig er det dersom det i kuldemaskinens kuldemiddelkretsløp er anordnet en kuldemiddelunderkjøler foran ekspansjonsventilen, som tjener til underkjøling av det flytende kuldemiddelet for innsprøytning i fordamperen. Som kjølemedium for kjøling av kuldemiddelet kan dermed det til bygningen, særlig svømmebadet, tilførte friskt vann benyttes.

Ytterligere utførelser er angitt i de uselvstendige patentkrav.

Utførelseseksempler av oppfinnelsen er vist på tegningene og skal beskrives nærmere nedenfor. På tegningene viser

fig. 1 et første utførelseseksempel med regulert forbiløp og kuldemiddelunderkjøler,

fig. 2 viser et andre utførelseseksempel med ytterlufttilførselskanal og avløpsluftkanal,

fig. 3 viser et tredje utførelseseksempel med en andre avløpsluftkanal, og fig. 4 viser et fjerde utførelseseksempel med en andre ytterlufttilførselskanal.

Det er særlig for svømmehaller kjent å avfukte luft ved hjelp av en kuldemaskin. I den forbindelse blir avtrekksluften AB suget gjennom en ventilator 2, ført videre gjennom en hovedlutfkanal 22, behandlet og som tilluft ZU ført tilbake til rommet (rommene), særlig svømmehallen, ved hjelp av en ytterligere ventilator 1.

Kuldemaskinen består av en kompressor 3, en fordamper 4, en kondensator 5 og en ekspansjonsventil 6. Luften som skal avfuktes henholdsvis tørkes blir via ventilatoren 2 og kanalen 22 ført til fordamperen 4 og avkjølt til under duggpunktet. Den avkjølte og derved tørkede luft blir deretter varmet opp igjen i kondensatoren 5 ved hjelp av luftens egne, under avkjølingen fjernede energi. Den varme, tørre luft tilføres rommet eller objektet igjen ved hjelp av ventilatoren 1. For opprettholdelse av denne prosess tilføres kompressoren 3 elektrisk energi. For oppnåelse av en særlig økonomisk avfukting henholdsvis tørking er det nødvendig å holde kompressorens elektriske drivenergi så lav som mulig.

For å holde kompressorens 3 elektriske drivenergi lav, er det kjent å kombinere en varmeveksler med kuldemaskinprosessen. I varmeveksleren forkjøles luften som skal tørkes, i den etterfølgende fordamper 4 avkjøles luften til duggpunkttemperatur, deretter forvarmes luften i varmeveksleren og blir så ytterligere oppvarmet i kondensatoren 5.

Videre er det kjent å redusere kompressorens 3 opptakseffekt, med samme avfuktingskapasitet, ved å ha et forbiløp med en forbiløpsklaff 8 forbi fordamperen 4. Ved en for stor eller også ved en for liten luftmengde gjennom dette forbiløp vil det skje en drastisk redusering av avfuktingskapasiteten. Forbiløpskoblingen kan også kombineres med en varmeveksler.

Et vesentlig trekk ved oppfinnelsen er at luftmengden gjennom forbiløpet reguleres slik at man alltid vil være sikret en størst mulig avfuktingskapasitet (fig. 1). Nytt er i denne forbindelse også at man ved hjelp av en elektronisk styre- og reguleringsenhet kan måle avtrekkslufttemperaturen og -fuktigheten så vel som tilluftstemperaturen og -fuktigheten. Videre måles også avtrekksluftmengden og tilluftsmengden. For dette er det i avtrekksluftkanalen 22a og i tilluftskanalen 22b anordnet minst to respektive følere, som måler temperatur og fuktighet for luften i kanalen. Videre måles også den luftmengde som transporteres gjennom henholdsvis ventilatoren 1 og ventilatoren 2.

Ved hjelp av disse måleverdier kan den absolutte fuktighetsforskjell mellom avtrekksluft og tilluft bestemmes permanent. Fuktighetsforskjellen tjener som regulerings-størrelse for den elektromotoriske forbiløpsklaff 8. Derved vil man være sikret at for ulike driftsbetingelser den til en hver tid opptimale luftmengde føles gjennom fordamperen. Derved oppnås et optimalt forhold mellom avfuktingskapasitet og kompressorens opptakseffekt.

En ytterligere mulighet for energioptimalisering består ved å underkjøle det flytende kuldemiddel før innsprøytingen i fordamperen 4 (fig. 1). For dette blir det umiddelbart foran ekspansjonsventilen 6 integrert en kuldemiddel-underkjøler 15. Som kjølemiddel benyttes her friskt vann, som erfaringsmessig trengs i store mengder i et svømmebad, og også må oppvarmes (eksempelvis bassengvann-tilsetting, dusj anlegg etc.).

Da det i en svømmehall stadig utvikles skadelige stoffer (eksempelvis trihalogenmetaner) er det nødvendig å tilføre svømmehallen en bestemt ytterluftandel gjennom en tilførselskanal AU1 (fig. 2). Denne hygienisk nødvendige ytterluftandel bør tilpasses badets aktuelle utnyttelse. Mengden av de skadelige stoffer er, på samme måte som vanndamp, avhengig av bruken av badet. Det vil si at lav utnyttelse av badet betyr lavere andel skadelige stoffer henholdsvis andel vanndamp, mens en høyere utnyttelse av badet derimot vil gi en større andel skadelige stoffer henholdsvis en større vanndampandel. Da man med oppfinnelsen måler den frisatte vannmengde, tjener denne som reguleringsstørrelse for dimensjoneringen av tilføringen av den hygienisk nødvendige ytterluftvolumstrøm AU for fjerning henholdsvis redusering av de skadelige stoffer. Den avløpsluft som må fjernes, går til omgivelsene gjennom en avløpsluftkanal. Om sommeren, når det brukes en øket ytterluftmengde og en hver varmegjenvinning er uønsket, kan den i avløpsluftstrekningen for hånden værende varmeveksler-konfigurasjon omgås ved hjelp av en ekstra avløpslufttilslutning F02 (fig. 3).

For dette formål åpnes luftklaffen 18 og luftklaffen 19 lukkes. Blir ytterluften om sommeren for varm og fremfor alt for fuktig, så kan man ofte ikke lenger holde den ønskede temperatur og luftfuktighet i svømmehallen. For selv under slike tidsbetingelser å kunne muliggjøre en behagelig luftkondisjonering blir ytterluft sugd inn gjennom en ekstra ytterlufttilslutning A02, som har en luftklaff 20, og blir avkjølt og tørket ved hjelp av varmevekslerkonfigurasjonen (fig. 4). Medfører dette en over-heting av svømmehalluften, kan man ved hjelp av en ekstra luftkondensator 21 fjerne overskuddsvarme fra avfuktingsprosessen med avløpsluften.

For å oppnå en særlig økonomisk utforming av avfuktingen henholdsvis tørkingen vil det være nødvendig å holde kompressorens elektriske drivenergi så lav som mulig. Det er kjent i denne forbindelse å kombinere varmevekslere med kuldemaskinprosessen.

Sammenfatningsvis beskriver oppfinnelsen et selvoptimaliserende svømmehall-ventileringsutstyr. Driftsmåten tilpasses de til enhver tid foreliggende betingelser og den mest energieffektive driftsmåte velges automatisk og selvstendig. Avhengig av energivis henholdsvis ytterluftbetingelser kan det være mer økonomisk å avfukte svømmehallen ved hjelp av ytterluft i stedet for med varmepumpen. Anvendelsen av en regnemodul, som inneholder alle parametre herunder også ytterluftbetingelsene, muliggjør ved innlegging av de elektriske og termiske energipriser et automatisk valg av den økonomisk sett gunstigste driftsmåte.

Den beskrevne funksjon virker også ved kombinasjon av en kuldemaskin og en luft-luft-varmeveksler.

Claims (16)

1. Anordning for tørking av luft i bygninger, særlig i svømmehaller, med en kuldemaskin (varmepumpe) som innbefatter en kompressor (3), med en kondensator (5), en ekspansjonsventil (6) og en fordamper (4), idet den fra bygningens indre kommende fuktige og varme avtrekksluft (AB) kjøles i fordamperen (4) og avfuktes og deretter oppvarmes igjen i kondensatoren (5) og som tilluft (ZU) føres tilbake til det indre av bygningen, og idet fordamperen (4) har et forbiløp (7), karakterisert ved at den gjennom forbiløp (7) førte luftmengde kan styres med et i forbiløpet anordnet sperreorgan (8) i samsvar med avtrekkslufttemperaturen, avtrekksluftfuktigheten, tilluftstemperaturen og tilluftfuktigheten så vel som avtrekkslufhnengden og tilluftmengden.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at i kuldemaskinens kuldemiddelkretsløp er det foran ekspansjonsventilen (6) anordnet en kuldemiddel-underkjøler (15) som tjener til underkjøling av det flytende kuldemiddelet for innsprøytning i fordamperen (4).

3. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at det som kjølemedium for kjøling av kuldemiddelet anvendes det til bygningen, særlig svømmebadet, tilførte friskt vann som skal oppvarmes.

4. Anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at en ytterlufttilførselskanal (AU1) munner i hovedluftkanalen (22) mellom kondensatoren (5) og fordamperen (4).

5. Anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at en avløpsluftkanal (F01) grener av fra hovedluftkanalen (22) mellom kondensatoren (5) og fordamperen (4), særlig før ytterlufttilførselskanalens (AUl) avgrening.

6. Anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at det i tilførsels-og/eller avløpslutfkanalene er anordnet sperreorganer.

7. Anordning ifølge krav 6, karakterisert ved at det etter avløpsluftkanalens (F01) avgrening er anordnet et sperreorgan (12) i hovedluftkanalen (22), ved hvilket sperreorgan den utførte avløpsluftmengde kan styres i samspill med sperreorganene (13,14) i avløpskanalen (F01) og i ytterluftkanalen (AU1).

8. Anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert v e d at det fra hovedluftkanalen (22) foran fordamperen (4) og særlig foran forbiløpsavgreningen grener av en andre avløpsluftkanal (F02).

9. Anordning ifølge krav 8, karakterisert ved at det etter den andre avløpsluftkanals avgrening er anordnet et sperreorgan (19), hvormed den utførte avløpsluftmengden kan styres i samspill med sperreorganet (18) i den andre avløpslutfkanalen (F02).

10. Anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at en andre ytterlufttilførselskanal (A02) munner i hovedluftkanalen (22) foran fordamperen (4) og særlig etter den andre avløpsluftkanalavgrenihg.

11. Anordning ifølge et av kravene 8 til 10, karakterisert ved at det mellom munningen av den andre ytterlufttilførselskanal (A02) og avgreningen av den andre avløpsluftkanal (F02) er anordnet et sperreorgan (19) i hovedluftkanalen (22), hvilket sperreorgan samvirker med sperreorganene (18,20) i de andre avløpsluft- og ytterluftkanaler (F02, AU2).

12. Anordning ifølge et av kravene 8 til 11, karakterisert ved at det i den andre avløpsluftkanal (F02) er anordnet en luftkondensator (21).

13. Anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert v e d at sperreorganet utgjøres av klaffer.

14. Anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert v e d at sperreorganene, særlig klaffene, er motordrevne.

15. Anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert v e d at måleinnretningene, som registrerer temperaturene, fuktigheten og særlig luftmengdene, så vel som drivverkene, særlig motorene til sperreorganene, er tilsluttet en elektronisk reguleringsanordning som styrer sperreorganene i samsvar med de målte verdier.

16. Anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at for kombinasjon av en varmeveksler med kuldemaskinprosessen er en varmeveksler slik tilsluttet i hovedkanalen (22) at den luft som skal tørkes forkjøles i varmeveksleren (16), i den etterfølgende fordamper (4) avkjøles til duggpunkt-temperaturen og deretter forvarmes i varmeveksleren og oppvarmes ytterligere i kondensatoren (5).