NO744179L - - Google Patents

Description

Bygning, bestående av ett eller flere rom utstyrt med et elektrisk oppvarmingsanlegg, henholdsvis oppvarmingsanlegg for denne bygning, henholdsvis gardin utstyrt med en oppvarmingsinnretning.

Oppfinnelsen vedrører en bygning, bestående av ett eller flere rom utstyrt med et elektrisk oppvarmingsanlegg, bg oppfinnelsen

vedrører likeledes et oppvarmingsanlegg for denne bygning samt ét gardin utstyrt med en oppvarmingsinnretning.

De aller fleste innretninger for oppvarming av rom, som værelser, saler og lignende, benytter oppvarmet sirkulerende luft, med andre ord varmeoverføringen skjer ved konveksjon. Eksempler på slike oppvarmingsinnretninger er sentralvarmeanlegg og anlegg som vir-ker med kondisjonert luft.

Kanonovner, brennere, stråleovner og lignende har likeledes en strålingskomponent. Da herved imidlertid også fremkommer en kraftig luftsirkulasjon, kan man si at oppvarmingen av rommet finner sted ved stråling og konveksjon.

Det problem som ligger til grunn for foreliggende oppfinn-else er å utstyre det rom eller hvert rom som skal oppvarmes i en bygning med en slik utformet elektrisk oppvarmingsinnretning at rommet eller hvert rom som skal oppvarmes derved nesten utelukkende oppvarmes, ved stråling.

Dette problem blir løst ifølge, oppfinnelsen ved at.minst en del av veggene som begrenser rommet eller hvert rom har et tynt

sjikt som er utstyrt med i elektrisk isolerende materiale anbragte elektrisk ledende varmetråder, i hvilket tynne sjikt varmetrådehe er anbragt fordelt på en slik måte at disse vegger pr. overflateenhet og pr. tidsenhet avgir en lik eller tilnærmet like stor mengde varme, hvilken størrelse er-avhengig av den elektriske energi som tilføres dette sjikt.

Med veggene til en bygning forstås de vegger, gulv og tak som forefinnes i det rom som skal oppvarmes. Det med varmetråder utstyrte sjikt kan:hvis ønsket tildekkes ved hjelp av et elektrisk isolerende, varméledende sjikt eller en bekledning, slik at sjiktet ikke. er synlig. Da varmetrådene er anbragt over hele eller tilnærmet hele overflaten til sjiktet, vil man få en tilnærmet jevn stråling fra ytterflaten til bekledningen. En fullstendig jevn utstråling oppnås hvis det som elektrisk isolerende materiale brukes et materiale som leder varmen godt, f. eks. bornitrid, da herved sjiktet inntar en jevn temperatur over hele sin overflate.

Ifølge oppfinnelsen kari varmetrådene til oppvarmingsanlegget være oppdelt slik i grupper og.være utstyrt med slik mellom disse grupper.anbragte brytere at gruppene kan kobles parallelt, i serie

<:>eller serie-parallelt, hvorved det oppnås en hurtig og god regulering av temperaturen til rommet.

Fortrinnsvis er det anbragt varmefølere for automatisk betjening av bryterne.

Ifølge: oppfinnelsen kan det med varmetråder utstyrte sjikt bestå av en bøyelig vevet veviradsbasis med varptråder og vefttråder av elektrisk isolerende materiale, hvori elektrisk ledende tilførsels-tråder er anordnet parallelt Sil varptrådene og mellom disse tilfør-selstråder varmetråder, som alle eller gruppevis er"elektrisk forbundet med disse tilførselstråder. Et av en slik vevnad bestående sjikt har den fordel at det er bøyelig og at de av elektrisk ledende materiale bestående tråder kan anbringes godt fordelt i vevnaden. Et en-da mer gunstig elektrisk oppvarmingsanlegg ifølge oppfinnelsen er. kjennetegnet ved at sjiktet består av en bøyelig vevnad med av elektrisk ledende materiale bestående og av elektrisk isolerende materiale bestående tynne vefttråder som er anbragt i vekselvis ved siden av hverandreliggende striper, hvorved de på tvers av vefttrådene stående kanter på vevnaden består av elektrisk ledende materiale som tjener som strømtilførselstrådér, og med hvilke de elektrisk ledende vefttråder har elektrisk kontakt, mens det mellom-disse kanter befinner seg varptråder som består av elektrisk isolerende materiale.

De på tvers av vefttrådene stående kanter på vevnaden kan derved bestå av elektrisk ledende tynne varptråder. Et slikt sjikt kan fremstilles som en fullstendig av tekstil bestående vevnad ved anvendelse av kjente veveteknikker. Ved å fjerne, deler av kantene som består av elektrisk ledende materiale mellom de av elektrisk ledende materiale bestående striper av vefttråder, kan disse vefttråder kobles såvel i serie som parallelt samt i enhver ønsket serie-paral-lellkobling.

Por å forhindre varmetap i så sterk grad som mulig, kan det ifølge oppfinnelsen mellom oppvarmingssjikt og veggen til det rom eller hvert rom som skal oppvarmes anbringes et varmeisolerende eller varmestrålereflekterende sjikt.

Ifølge oppfinnelsen kan i veggen anbragte vindder utstyres med elektriske varmetråder som er anbragt i ett ellér flere gardiner. Oppfinnelsen vedrører således også et gardin som er utstyrt med elektriske varmetråder. En fordel ved anvendelsen av et slikt gardin er at kold, mellom vinduet og gardinet værende luft oppvarmes, slik.at det derved forhindres en kold luftstrømning inn i det rom som skal oppvarmes. Dessuten, forhindres at fuktighet som forefinnes i det rom som skal oppvarmes danner etkondenssjikt på vinduene, da gardi-nene henger tett ved vinduet, hvorved eventuelt på vinduet konden-serende fuktighet øyeblikkelig igjen fordamper.

Oppfinnelsen skal i det følgende nærmere forklares ved hjelp av tegningen, i hvilken det skjematisk er vist eksempel på et snitt av et rom.i en bygning som er utstyrt med et oppvarmingsanlegg ifølge oppfinnelsen, en del av et med varmetråder utstyrt sjikt og to koblingsskjemaer ifølge oppfinnelsen. Tegningen viser:

fig. 1 en del av en med varmetråder utstyrt vevnad,

fig..2 og 3 en del av et koblingsskjema. for et oppvarmingsanlegg ifølge oppfinnelsen, og

fig. 4 en.del av en bygning riied et rom som er utstyrt med et oppvarmingsanlegg ifølge oppfinnelsen.

Den på fig. 1 viste vevnad består av varptråder 1 av elektrisk isolerende tekstilmateriale, som kan bestå av kunststoff,.glass-fiber, rayon eller andre kjente vevnådsgarn,. hvorved dette materiale er valgt i overensstemmelse med formålet som vevnaden er bestemt for. Et elektrisk høyi3olerende materiale som fordelaktig kan benyttes er bornitrid, av hvilket er fremstilt tynne tråder. Tråder av bornitrid har ikke bare gode.elektrisk isolerende egenskaper, men er dessuten gode varmeledere, hvorved hele vevnadsoverflaten inntar en jevn eller tilnærmet jevn temperatur, slik at vevnaden kan avgi varme jevnt over hele sin overflate.

Varptrådene 1 er anbragt mellom i vevnadskantene:til vevnaden over hele vevnadens lengde gjennomgående varptråder 7 av tynne elektrisk ledende, blanke tråder, til hvilke det kan tilkobles strøm-tilførselstråder. Som materiale for disse varptråder kan det benyttes f. eks. kobber.

Vevnaden består videre av vefttråder 3 av elektrisk isolerende materiale, hvilket materiale kan være det samme som det som er benyttet for de av elektrisk isolerende materiale bestående varptråder 1. Vefttrådene er anbragt i striper 4 i vevnaden, hvilke striper ligger i avstand fra hverandre. Mellom disse striper 4 ligger striper 5 som inneholder et antall av elektrisk ledende materiale bestående tynne blanke vefttråder. Disse vefttråder har en tykkelse som fortrinnsvis er 0,05 mm eller mindre. Som materiale for disse vefttråder kan det benyttes f. eks. blankt, rustfritt stål eller et annet ledende materiale. Disse tynne blanke vefttråder 6 gir ved vevningen en god elektrisk kontakt med de gjennomgående,.av elektrisk ledende materiale bestående varptråder. 7...

Når de elektrisk ledende varptråder 7 tilsluttes en strøm-kilde, ligger alle striper 5 som er utstyrt med av elektrisk ledende materiale bestående vefttråder parallelt. Ved fjerning av de med stiplede linjer 8 angitte deler av varptrådene 7, som ligger mellom de av elektrisk isolerende materiale bestående striper 4, kan alt et-ter hvilke deler som fjernes oppnås enhver, ønsket serie-parallellkob- ling eller, en seriekobling av stripene 5... Derved kan vevnaden fremstilles som masseprodukt og gjøres egnet for forskjellige anvendelsen som krever en meget lav eller meget høy varmeproduksjon pr. en-hetsoverflate ved en gitt spenning, og tilpasses til bestående sik-kerhetsforskrifter, f. eks. til forskriften at' den nødvendige varmeproduksjon skål frembringes ved en "sikker" spenning (42 volt), eller at varmeproduksjoneri selv ikke skal være så høy #t det kan være fare for antennelse.

Fig. 2 viser skjematisk den del av oppvarmingsanlegget som er bestemt for oppvarming av gulvet eller taket til det på fig. 4 viste rom 9 i en bygning. Som det fremgår av fig. 2, er den til oppvarming av, gulvet 10 tjenende del av oppvarmingsanlegget oppdelt i to deler 11, 12 som består av en vevnad ifølge fig. 1 og er direkte tilkoblet til en forskjellig fase på et vekselstrømnett. 15, méns oppvarmingsanlegget 13 for taket 14 til rommet 9 er tilkoblet til den tredje fase i vekselstrømnettet 15.

Delene 11, 12 og 13 til oppvarmingsanlegget er hver utstyrt "med en varmeføler som samvirker med en regulator 17 med.innstillings-knapp for regulering av temperaturen i rommet dg for "automatisk ut-kobling av dissé deler. Slike ved hjelp.av varmefølere betjente innretninger er generelt kjent, slik at de ikke beskrives, i enkeltheter, da utformingen ikke utgjør noen del av oppfinnelsen.

Fig. 3 viser skjematisk eh utførelsesform for de deler som er bestemt til oppvarming av de indre vegger 18 til rommet 9. Hver av disse indre vegger er utstyrt med en del 19, 20., 21 aV et oppvarm-ingsanlegga hvilke deler er utformet på den samme måte som delene 11,. 12 og 13 på fig. 2 og har varmefølere 16 og temperaturregulatorer 17.. Delene 19, 20 og 21 er imidlertid, da ved vegger det er fare for be-røring av di-sse, ikke. tilsluttet direkte til vekselstrømnettet 15, men hver er koblet over en sikkerhetstrans|>ormator 22 og en stjerne-trekantbryter 23 til en fase på et raatenett 2.4 med en layere spenning som er tilpasset, sikkerhetsforskriftene.

Det er tydelig at til maiing av delene 11, 12.og 13 i oppvarmingsanlegget likeledes kan benyttes.et separat maténett med en lavere spenning og at disse deler likeledes kan utstyres med. et på en annen måte utformet oppvarmingssjikt enn vist på fig. 1.

Fig. 4 viser skjematisk et rom 9 i fin bygning som er utstyrt med et oppvarmingsanlegg, ifølge oppfinnelsen. På denne figur

er de med varmetråder utstyrte sjikt 25 for tak og vegger tildekket

av et elektrisk isolerende sjikt 26 som er utstyrt med en dekorasjon, eller på hvilket det kan anbringes et ikke vist dekorasjonssjikt, eller de isolerende og beskyttende dekorasjonssjikt er samvevet med oppvarmingsvevnaden ved.hjelp av kjente vevetéknikker. Mellom veggene 27 og sjiktet 25 er det anordnet en termisk isolerende og/eller et varmestrålereflekterende sjikt' 28, hvorved ingen eller tilnærmet ingen varme kan gå' tapt ved oppvarming av veggen 27. '

Gulvet 10 til rommet 9 består av,et betongsjikt 29, i hvilket det er innleiret' an oppvarmingsvevnad 29'.. Dette betongsjikt er tildekket med fliser 30. Under betongsjiktet 2"9 er det anbragt en cellekonstruksjon 31 av isolasjonsmateriale med en tilstrekkelig stor mekanisk fasthet, hvilken cellekonstruksjon på sin underside er utstyrt méd et varmestrålereflekterende materiale, f. eks. alumindmm-folie. ••

Foran vinduet 32 henger et gardin 33 som består av en. med varmetråder utstyrt, vevnad, som f. eks. er, utformet på den måte som er vist på fig. 1.

Som det fremgår av ovenstående har oppfinnelsen til hen-sikt å tilveiebringe et- oppvarmingsanlegg hvorved det er nødvendig med en lavest, mulig kapasitet for anlegget og hvorved varmetapene blir begrenset så meget som mulig, mens likevel en optimal behagelig-het for de. personer.^ som befinner seg i rommet oppnås..

Disse bestrebelser løper parallelt med oppnåelsen av et lavt energiforbruk, altså lave kostnader for oppvarming av rommet eller rommene i. en bygning. Ved anvendelsen av et oppvarmingsanlegg ifølge oppfinnelsen i en ifølge oppfinnelsen utformet bygning sammenlignet med et med gass oppvarmet sentralt oppvarmingsanlegg oppnås en betydelig kostnads- og energibesparelse for oppvarmingen av bygningen. - På grunnlag av forsøk med et oppvarmingsanlegg ifølge oppfinnelsen i en bygning utformet ifølge oppfinnelsen, er det beregnet at sammenlignet med 100 % brennstofforbruk ved et med gass oppvarmet sentralt oppvarmingsanlegg, brennstofforbruket kan reduseres til 5 - 20 % elektrisk energi. Dette uventede resultat betyr for brukeren en årlig bespar else av energikostnader på 75 - 5 til tross for det faktum at det ifølge oppfinnelsen benyttes "dyr" elektrisitet.

For energiforsyningen for et land betyr dette åt det for tilveiebringelsen av elektrisitet, for oppvarmingsformål kan innspares 85 - 15 hvorved energiforrådene for dette land ikke bare holder lengre, men dessuten at levemiljøet blir mindre forurenset. Oppfinnelsen er altså ikke bare økonomisk for brukerne, men også for landet.

Por. å forklare dette nærmere skal det gis. følgende eksempel: Hvis det gås.ut fra en kostnådspris på 6 øre pr. kilowatt time dagstrøm og 3>4 øre pr. kilowatt, time nattstrøm, blir ved en normalffordeling av dag- og nattstrøm den gjennomsnittlige kostnådspris 4,5. øre pr. kilowatt time.

Det antas at 1 m^ -? jordgass koster 7 øre pr. m 3 . Med det sentrale oppvarmingsanlegg med en øvre, nedre og nominell forbrenn-ingsverdi på 8000, 7200 og 6500 kcal/m^ for gassen får man nominelt for 1 m^ gass 7,5 kilowatt timer termisk energi, slik.at varme som frembringes med 1 kilowatt time ved hjelp av gass vil koste 0,95.øre pr.. kilowatt time..Varme som frembringes med 1 kilowatt time elektrisitet er 4,5/0,95 =4,75ganger dyrere enn gass.

En forbruksreduksjon til 5 % betyr altså en kostnadsreduk-sjon fra 5 x 4,75 =25% t altså en kostnadsbesparelse på ca. 75 % >

Por oppnåelse og fordeling av elektrisitet, kan det om-trent regnes med at det fra 1 m3 .jordgass kan.leveres ca. 3 ki•lowatt timer elektrisitet. En forbruksreduksjon hos forbrukeren til 5 % betyr altså for elektrisitetssentéalen en reduksjon av brennstofforbruket på .15.35, slik at det oppnås en besparelse på" 85 % brennstoff..

Det er tydelig at oppfinnelsen ikke er begrenset til det ovenfor omtalte utførelseseksempel, men at det kan foretas tallrike forandringer innenfor oppfinnelsens ramme.

Claims (10)

1. Bygning, bestående av ett eller flere rom som er utstyrt med et elektrisk oppvarmingsanlegg, henholdsvis oppvarmingsanlegg for denne bygning, karakterisert ' v e. d at minst, en del av de vegger som begrenser ett r.om eller hvert rom har et tynt sjikt som er utstyrt med i elektrisk isolerende materiale anbragte elektrisk ledende varmetråder, i hvilket tynne sjikt varmétrådene er an bragt fordelt på en slik måte at denne vegg pr. overflatéenhet og pr. tidsenhet avgir en like stor eller, tilnærmet lik mengde varme, hvis størrelse er avhengig av den elektriske energi som tilføres dette sjikt.

2. Bygning, henholdsvis oppvarmingsanlegg for denne bygning, karakterisert ved at varmétrådene er oppdelt slik i grupper og utstyrt slik med brytere som er anbragt.mellom disse grupper at gruppene kan kobles i seriekobling eiler serie-parallellkob-ling.

3.. Bygning., henholdsvis oppvarmingsanlegg for denne bygning ifølge krav 2, karakterisert ved at det for automatisk betjening av bryterne er anordnet varmefølere.

4. Bygning, henholdsvis oppvarmingsanlegg for denne bygning ifølge ett eller flere av de foranstående krav, karakterisert ved at det med varmetråder utstyrte sjikt består av en bøyelig vevet vevnadsbasis med varptråder og vefttråder av e*lektrisk isolerende materiale, i hvilken elektrisk ledende tilførselstråder er anbragt parallelt til varptrådene og mellom disse tilførselstrå-der varmetråder, som alle eller gruppevis er elektrisk forbundet med disse tilførselstråder.

5- Bygning, henholdsvis ^-é3ie.kt?éi?ål6k .oppvarmingsanlegg for denne bygning ifølge ett eller flere av kravene 1 -3, karakterisert ved at sjiktet består av en bøyelig vevnad med av elektrisk ledende materiale bestående og av elektrisk isolerende materiale bestående tynne vefttråder, som er anbragt i avvekslende ved siden åv hverandreliggende striper, hvorved de på tvers av vefttrådene stående kanter på vevnaden består av elektrisk ledende materiale som tjener som strømtilførselstråder, og méd hvilke de elektrisk led ende vefttråder har elektrisk kontakt, mens det mellom disse kanter befinner ség varptråder som består av elektrisk isolerende materiale.

6. Bygning, henholdsvis elektrisk oppvarmingsanlegg for denne bygning ifølge krav 5,. karakterisert ved at de på tvers av "vefttrådene stående kanter på vevnaden består av elektrisk ledende tynne varptråder.

7. Bygning, henholdsvis elektrisk oppvarmingsanlegg for denne bygning ifølge ett eller flere av de foranstående krav, karakterisert ved at det mellom oppvarmingssjiktet og veggen til rommet eller hvert rom som skal oppvarmes er anbragt et varmeisolerende eller varmestrålereflekterende sjikt.

8. Bygning, henholdsvis elektrisk oppvarmingsanlegg for denne bygning ifølge ett eller flere av de foranstående krav, karakterisert ved at oppvarmingsanleggets energiregulering styres : slik at det i hele rommet tilnærmet, ikke opptrer noen temperaturfor-skjeller av betydning.

9. Bygning, henholdsvis elektrisk oppvarmingsanlegg for denne bygning ifølge ett eller flere av kravene 1-8, karakterisert ved ' at i veggen anbragte vinduer er utstyrt med elektriske varmetråder som er anbragt i en eller flere gardiner.

10. Gardin for en bygning, henholdsvis oppvarmingsanlegg iføl-ge krav 9, karakterisert ved at det er utstyrt med elektriske varmetråder.