NO812259L

NO812259L - LOCAL HEATING SYSTEM.

Info

Publication number: NO812259L
Application number: NO812259A
Authority: NO
Inventors: Hans Ottosson; Lars Kvissberg; Carl-Owe Baekstroem
Original assignee: Energi Lagrings System Ab
Priority date: 1979-11-02
Filing date: 1981-07-02
Publication date: 1981-07-02
Also published as: DE3050011A1; SE7909098L; DK292381A; WO1981001325A1

Description

Oppfinnelsen vedrører et oppvarmingssystem for lokaler, hvor luft og væske blir benyttet som varmetransportmedium, og omfattende et varmelager med et varmelagringsmedium som slipper varmetransportmediet igjennom; The invention relates to a heating system for premises, where air and liquid are used as heat transport medium, and comprising a heat storage with a heat storage medium that lets the heat transport medium through;

to trykkutjevningskammere som kommuniserer med varmelageret og er anbragt på hver sin side av dette, og hvor det ene kammeret på grunn av varmelagringen normalt har høy-ere temperatur enn det andre; en varmetransportmediumkanal som forbinder hver av de to varmekammerne med en oppvarmingsanordning; et vifte-/pumpeorgan som er innrettet til å bringe varmetransportmediet til å strømme via kanalen fra oppvarmingsanordningen til det varmeste kammeret, gjennom det varmelagrende mediet i varmelageret samt det kaldeste kammeret og deretter tilbake til oppvarmingsanordningen i en retning, varmelagringsretningen, hvorunder varmelagringsmediet tar opp varme fra luften/ væsken som strømmer gjennom varmelageret. two pressure equalization chambers which communicate with the heat storage and are placed on either side of this, and where one chamber normally has a higher temperature than the other due to the heat storage; a heat transport medium channel connecting each of the two heating chambers with a heating device; a fan/pump means arranged to cause the heat transport medium to flow via the channel from the heating device to the hottest chamber, through the heat storage medium in the heat storage as well as the coldest chamber and then back to the heating device in a direction, the heat storage direction, in which the heat storage medium takes up heat from the air/liquid flowing through the heat storage.

I fig.l vises skjematisk et tradisjonelt oppvarmingssystem for lokaler, hvor det blir benyttet luft som varmetransportmedium. Systemet omfatter et varmelager 1, som via en lufttransportkanal 2 med to grener 2a,2b er forbundet med et lokale 3, som skal varmes opp. Varmelageret 1 kan være plassert i lokalet 3, men av tegnetek-niske årsaker er det plassert utenfor. Ved hjelp av ei vifte 4 bringes luften til å sirkulere fra varmelageret 1 via grenledningen 2a,til lokalet og via grenledningen Fig.l shows schematically a traditional heating system for premises, where air is used as a heat transport medium. The system includes a heat storage 1, which via an air transport duct 2 with two branches 2a, 2b is connected to a room 3, which is to be heated. The heat store 1 can be located in room 3, but for design reasons it is located outside. With the help of a fan 4, the air is brought to circulate from the heat storage 1 via the branch line 2a, to the room and via the branch line

2b tilbake til varmelageret 1. I grenledningen 2a strøm-mer det oppvarmet luft og i grenledningen 2b avkjølt lufti. For at luften, som varmer opp lokalet, skal få ønsket temperatur, blir det på tradisjonell måte anordnet en shuntkanal 5 mellom grenledningene 2a,2b. Ved hjelp av 2b back to heat store 1. In branch line 2a, heated air flows and in branch line 2b, cooled air flows. In order for the air, which heats the room, to reach the desired temperature, a shunt channel 5 is arranged in the traditional way between the branch lines 2a, 2b. Using

shuntkanalen 5 kan det oppnås en blanding av den oppvarmete luften i grenledningen 2a foran shuntkanalen og den avkjølte luften i grenledningen 2b og på denne måten the shunt channel 5, a mixture of the heated air in the branch line 2a in front of the shunt channel and the cooled air in the branch line 2b can be achieved and in this way

ønsket lufttemperatur. Blandingsforholdet styres ved hjelp av to spjeld 6,i7 i lufttransportkanalens retning 2b, hhv. i shuntkanalen 5. Spjeldets åpningsgrad kan styres auto-matisk på kjent måte i avhengighet av ønsket, hhv. målt desired air temperature. The mixing ratio is controlled by means of two dampers 6,i7 in the direction of the air transport channel 2b, respectively. in the shunt channel 5. The degree of opening of the damper can be controlled automatically in a known manner depending on the desire, or measured

temperatur "i lokalet 3.temperature "in the room 3.

Å blande oppvarmet luft med avkjølt luft på oven-nevnte måte for å oppnå ønsket temperatur i lokalet 3 er naturligvis ikke tilfredsstillende på grunn av de ulemper som knytter seg til omkostningene og ledningstekniske komplikasjoner i forbindelse med shuntledninger. Det samme gjelder for oppvarmingssystemer for lokaler, hvor det som varmetransportmedium benyttes væske. Mixing heated air with cooled air in the above-mentioned manner in order to achieve the desired temperature in room 3 is naturally not satisfactory due to the disadvantages linked to the costs and wiring technical complications in connection with shunt lines. The same applies to heating systems for premises, where liquid is used as the heat transport medium.

Formålet med oppfinnelsen er å komme fram tilThe purpose of the invention is to arrive at

et oppvarmingssystem for lokaler, og av det slag som er angitt innledningsvis, hvor de forannvente ulemper er eli-minert. Ifølge oppfinnelsen kan dette oppnås ved at systemet er utformet i overenstemmelse med-den karakteriser-ende del av patentkrav 1. a heating system for premises, and of the kind indicated at the outset, where the anticipated disadvantages are eliminated. According to the invention, this can be achieved by the system being designed in accordance with the characterizing part of patent claim 1.

En særlig fordel med oppfinnelsen består i. at det ikke er behov for noen shuntledning. En annen fordel er at viftene, hhv. pumpene for sirkulasjon av luften eller væsken, ifølge et spesielt trekk ved oppfinnelsen, kan plasseres i et trykkutjevningskammer som kommuniserer med varmelageret, slik at det blir mulig å utforme varmelageret med tilhørende trykkutjevningskammere som en komplett enhet med tilkob}ingsstussen for ytre luftkanaler A particular advantage of the invention is that there is no need for a shunt line. Another advantage is that the fans, respectively the pumps for circulation of the air or the liquid, according to a special feature of the invention, can be placed in a pressure equalization chamber that communicates with the heat storage, so that it becomes possible to design the heat storage with associated pressure equalization chambers as a complete unit with the connecting piece for external air ducts

til varmelagring og varmeuttak.for heat storage and heat extraction.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares ytter-ligere under henvisning til tegningsf igurene 2 og 3, hvor fig.2 skjematisk viser et utførelseseksempel på et oppvarmingssystem for pokalerbg utformet i overenstemmelse med oppfinnelsen. In the following, the invention will be further explained with reference to the drawing figures 2 and 3, where fig. 2 schematically shows an embodiment of a heating system for cups designed in accordance with the invention.

Fig. 3 viser skjematisk et varmelager som inngår i sys-ternet. For enkelthets skyld vil oppfinnelsen bli forklart! i tilknytning til et system hvor det blir benyttet luft som varmetransportmedium, men det samme gjelder også varmelager med væske som varmetransportmedium. Fig. 3 schematically shows a heat storage which is part of the system. For the sake of simplicity, the invention will be explained! in connection with a system where air is used as heat transport medium, but the same also applies to heat storage with liquid as heat transport medium.

Fig.2 viser en beholder 8 med et varmelager 9 og på hver side av dette et trykkutjevningskammer, hhv. 10 og 11, som begge kommuniserer med varmelageret 9. Dette inne-holder et luftgjennomslippelig varmelagringsmedium, for-trinnsvis salt i spesielle tuber. I fortsettelsen blir det antatt at trykkutjevningskammeret 10 på grunn av varmelagringen har høyere temperatur enn kammeret 11, og be-tydningen av dette vil framgå av det følgende. En luftkanal 12 forbinder trykkutjevningskammerne 10,11 med et ildsted 13, en solfanger 14, hhv. et elektrisk vafmebatte-ri 15, som samtlige er beregnet på, i kombinasjon eller hver for seg, å varme opp den sirkulerende luften. I fig. 2 er kanaldelen mellom kammeret 11 og ildstedet 13 angitt med 12a, kanaldelen fra ildstedet 13 via solfangeren 14 til kammeret 10 med 12b, og kanaldelen fra ildstedet 13 via det elektriske varmebatteriet 15 til kammeret 10 med 12c. Ildstedet 13 bør være utformet slik at det oppnås så god varméveksling som mulig mellom forbrenningen og den varmetransporterende luften. Det elektriske varmebattje-riet 15 er beregnet på. å utnytte i første rekke nattstrøm. I kanaldelen 12a er anordnet ei vifte 16, som har til oppgave å bringe luften til å strømme fra det kaldeste kammeret 11, via ildstedet 13 og solfangeren 14 og/eller j det elektriske varmebatter iet 15 til det varmeste kammere.t 10 samt via varmelageret 9 igjen inn i det kaldeste kamm-j eret 11. Hvorvidt luften skal strømme gjennom solfangeren} 14 eller det elektriske varmebatteriet 15, bestemmes av to spjeld 17,18 som er innkoblet i kanaldelene 12b, hhv. 12c. Ettersom luften ved den retning, som er angitt i det| foregående, tar opp varmeenergi fra forbrenningen i ildstedet 13, fra sola i solfangeren 14 og fra elektrisk energi i det elektriske varmebatteriet 15 samt lagrer i det minste en del av den opptatte varmeenergien i varme- | lageret 9 når dette gjennomstrømmes av den oppvarmete | luften, kalles denne strømningsretningen for varmelagrinn-retningen* Spjeldene styres av et vanlig kjent styreorgail, som temperaturføler, slik at hvert enkelt oppvarmings.or-gan bare kobles inn dersom dette avgir varmeenergi, dvs. lufttemperaturen skal etter passasje av f.eks. solfangerei 14 ha blitt høyere enn temperaturen i det varmeste kammeret 10. Fig.2 shows a container 8 with a heat storage 9 and on each side of this a pressure equalization chamber, respectively. 10 and 11, both of which communicate with the heat storage 9. This contains an air-permeable heat storage medium, preferably salt in special tubes. In what follows, it is assumed that the pressure equalization chamber 10 has a higher temperature than the chamber 11 due to the heat storage, and the significance of this will be apparent from the following. An air duct 12 connects the pressure equalization chambers 10,11 with a hearth 13, a solar collector 14, respectively. an electric heating battery 15, all of which are intended, in combination or separately, to heat the circulating air. In fig. 2, the channel part between the chamber 11 and the hearth 13 is indicated by 12a, the channel part from the hearth 13 via the solar collector 14 to the chamber 10 by 12b, and the channel part from the hearth 13 via the electric heating battery 15 to the chamber 10 by 12c. The hearth 13 should be designed so that as good heat exchange as possible is achieved between the combustion and the heat-transporting air. The electric heating battery 15 is intended for. to primarily utilize night current. A fan 16 is arranged in the channel part 12a, which has the task of bringing the air to flow from the coldest chamber 11, via the hearth 13 and the solar collector 14 and/or the electric heating battery 15 to the hottest chamber 10 and via the heat storage 9 again into the coldest chamber 11. Whether the air should flow through the solar collector} 14 or the electric heating battery 15 is determined by two dampers 17,18 which are connected in the channel parts 12b, respectively. 12c. As the air by the direction indicated therein| preceding, takes up heat energy from the combustion in the hearth 13, from the sun in the solar collector 14 and from electrical energy in the electric heating battery 15 and stores at least part of the absorbed heat energy in heat | the bearing 9 when this is flowed through by the heated | the air, this flow direction is called the heat storage direction* The dampers are controlled by a commonly known control organ, such as a temperature sensor, so that each individual heating organ is only switched on if this emits heat energy, i.e. the air temperature must after passage of e.g. solar collector 14 has become higher than the temperature in the hottest chamber 10.

Ifølge oppfinnelsens primære trekk finnes det en annen luftkanal 19, som forbinder trykkutjevningskammrene 10,11 med det lokale 20 som skal varmes opp. Kanaldelen mellom det varmeste kammeret 10 og lokalet 20 ér angitt med 19a og kanaldelen mellom lokalet 20 og det kaldeste kammeret 11 med 19b. I sistnevnte kanaldel finnes ei vifte 21, som er innrettet til å bringe luften til å strømme via kanalen 19 fra det varmeste kammeret 10 gjen-| nom lokalet 20 og tilbake til det kaldeste kammeret 11 samt gjennom varmelageret 9.og inn i kammeret 10. Luften strømmer herved i en retning, varmeuttaksretningén, som er motsatt varmelagringsretningen. Ved hjelp av et elektrisk varmebatteri 22, som er innkoblet i kanaldelen og hvis According to the primary feature of the invention, there is another air channel 19, which connects the pressure equalization chambers 10,11 with the room 20 to be heated. The channel section between the warmest chamber 10 and the room 20 is indicated by 19a and the channel section between the room 20 and the coldest chamber 11 by 19b. In the latter channel part there is a fan 21, which is arranged to bring the air to flow via the channel 19 from the hottest chamber 10 again. around the room 20 and back to the coldest chamber 11 as well as through the heat storage 9 and into the chamber 10. The air thereby flows in one direction, heat extraction direction 1, which is opposite to the heat storage direction. By means of an electric heating battery 22, which is connected in the channel part and if

effektinnkobling styres ved hjelp av et termometer i lokalet 20, kan det oppnås ønsket temperatur i lokalet, selv om det ikke fås noen varmeenergi fra ildstedet 13, solfangeren 14 eller det elektriske varmebatteriet 15, som jo er beregnet på drift bare med nattstrøm, og selv om det ikke finnes noen varmeenergi i varmelageret 9. Oppvarmingssystemet for lokaler ifølge fig.2 er meget flek-sibelt og muliggjør flere ulike driftsalternativer. En kan f.eks. skille mellom slike alternativer, hvor det er behov, hhv. ikke er behov for å varme opp lokalet 20, hvorved det samtidig kan forekomme varmelagring fra en eller flere av oppvarmingsanordningene 13-15. Dersom det ikke er lagret varme i varmelageret 9, utnyttes et elektrisk varmebatteri 22 i kanalen 19a. Det bør nevnes at oppvarmingssystemet ifølge fig.2 først og fremst av teg-ningstekniske årsaker er plassert utenfor lokalet. Det kan naturligvis forekomme tilpasninger, hvor det kan vær< fordelaktig å plassere systemet utenfor lokalet, men normalt er den mest praktiske og økonomiske løsningen at systemet er plassert under samme tak som lokalet. power switch-on is controlled by means of a thermometer in the room 20, the desired temperature can be achieved in the room, even if no heat energy is obtained from the fireplace 13, the solar collector 14 or the electric heating battery 15, which is after all intended for operation only with night current, and even if there is no heat energy in the heat storage 9. The heating system for premises according to fig.2 is very flexible and enables several different operating alternatives. One can e.g. distinguish between such alternatives, where there is a need, or there is no need to heat the premises 20, whereby heat storage can occur simultaneously from one or more of the heating devices 13-15. If no heat is stored in the heat storage 9, an electric heating battery 22 is used in the channel 19a. It should be mentioned that the heating system according to fig.2 is primarily located outside the room for technical reasons. Adaptations may naturally occur, where it may be advantageous to place the system outside the premises, but normally the most practical and economical solution is for the system to be placed under the same roof as the premises.

Som nevnt innledningsvis medfører oppvarmingssysh temet ifølge oppfinnelsen den fordel at varmelageret, i As mentioned at the outset, the heating system according to the invention entails the advantage that the heat storage, i

motsetning til hva tilfellet er ved et tradisjonelt shuntj-system, kan utformes som en komplett enhet med omtrent samme yttermål som ordinære elektriske kjeler eller olje-j kjeler. Dette spesielle trekk ved oppfinnelsen illustreres i fig.3, hvor det for deler, som allerede er nevnt i forbindelse med fig.2, benyttes samme henvisningstall som i fig.2. Viftene 16,21 er her anordnet i det kaldeste kammeret 11, idet viftas 16 sugeside munner ut i kammeret 11, mens viftas 21 trykkside munner ut i samme kammer. På grunn av at viftene 16,21 er bygget inn i beholderen unlike what is the case with a traditional shuntj system, can be designed as a complete unit with roughly the same external dimensions as ordinary electric boilers or oil-j boilers. This special feature of the invention is illustrated in fig. 3, where the same reference numbers as in fig. 2 are used for parts that have already been mentioned in connection with fig. 2. The fans 16,21 are here arranged in the coldest chamber 11, with the suction side of the fan 16 opening into the chamber 11, while the pressure side of the fan 21 opens into the same chamber. Due to the fact that the fans 16,21 are built into the container

8, oppnås en viss lyddempning av viftelyd, som ellers skulle kunne være forstyrrende. Varmelagringsretningen er angitt med en pil 23, som er rettet fra kammeret 10 mot kammeret 11, mens varmeuttaksretningen er angitt med en pil 24 som er rettet motsatt pilen 23 8, a certain amount of sound attenuation is achieved from fan noise, which could otherwise be disturbing. The heat storage direction is indicated by an arrow 23, which is directed from the chamber 10 towards the chamber 11, while the heat extraction direction is indicated by an arrow 24, which is directed opposite the arrow 23

Det er klart at oppfinnelsen ikke er begrenset til den utførelse som er beskrevet i det foregående, It is clear that the invention is not limited to the embodiment described above,

men at den kan modifiseres på mange måter innenfor ramme for etterfølgende patentkrav. Således kan det f.eks. i varmelageret 9, grenledningen 12b eller kammeret 10 an-ordnes varmevekslere for varmtvann. Dessuten er det mulig å regulere viftenes 16,21 omdreiningstall i avhengighet av varmetilgang fra ildstedet 13 og solfangeren 14, hhv. lokalets 20 oppvarmingsbehov. but that it can be modified in many ways within the framework of subsequent patent claims. Thus, it can e.g. heat exchangers for hot water are arranged in the heat storage 9, the branch line 12b or the chamber 10. It is also possible to regulate the speed of the fans 16, 21 depending on the heat supply from the hearth 13 and the solar collector 14, respectively. the room's 20 heating needs.

Claims

1. Heating system for premises, where air or liquid' is used as heat transport medium, and comprising a heat storage (9) with a heat storage medium which lets the heat transport medium through; two pressure equalization chambers (10,11) which communicate with the heat storage (9) and are placed on either side of this, and where one chamber (10) due to the heat storage normally has a higher temperature than the other (11); a heat transport medium channel (12) connecting each of the two chambers (10,11) with a heating device (13,14,15); a fan/pump device (16) which is arranged to cause the heat transport medium to flow via the channel (12) from the heating device (13,14,15) to the hottest chamber (10), through the heat-storing medium in the heat storage (9) and the coldest chamber (11) and then back to the heating device (13,14,15) in one direction, the heat storage direction, during which the heat storage medium takes up heat from the air/liquid flowing through the heat storage, characterized in that the heating system comprises another heat transport medium channel (19), which connects the two chambers (10,11) with the room (20) to be heated; another fan/pump means arranged to cause the heat transport medium to flow from the hottest chamber (10) via the room (20) to the coldest chamber (11) and through the heat storage (9) in a direction, the heat extraction direction, which is opposite the heat storage direction.

2. Heating system in accordance with claim 1, characterized in that the two mentioned fan/pump members (16,19) are arranged in the coldest chamber (11), the fan/pump member (16), in order to initiate the flow in the heat storage direction , opens into the chamber (11) on the suction side, while the fan/pump member (19), in order to initiate the flow in the heat extraction direction, opens into the same chamber (11) on the pressure side.