PL178350B1 - Zespół klimatyzacyjny do klimatyzacji pomieszczenia w budynku - Google Patents

Abstract

1. Zespól klimatyzacyjny do klimaty- zacji pomieszczenia w budynku skladajacy sie z: pierwszego wymiennika ciepla oraz urzadzenia wentylacyjnego zawierajacego co najmniej jeden wentylator pobierajacy po- wietrze bezposrednio z zewnatrz budynku przez kanal wlotowy i wtlaczajacy go przez pierwszy wymiennik ciepla do pomieszcze- nia oraz usuwajacy powietrze z pomieszcze- nia przez pierwszy wymiennik ciepla i kanal wylotowy, znamienny tym, ze pierwszy wy- miennik ciepla (100) i urzadzenie wentylacy- jne tworza integralna calosc z drugim wymiennikiem ciepla (110) polaczonym z ukladem przewodów (114) cieczy grzewczej lub chlodzacej. Fig.1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest zespół klimatyzacyjny do klimatyzacji pomieszczenia w budynku.

Znany jest z brytyjskiego opisu patentowego nr GB-A-2242515 zespół klimatyzacyjny do klimatyzacji pomieszczenia w budynku, obejmujące pierwsze środki wymiany ciepła; oraz zespół wentylacyjny wyposażony w co najmniej jeden wentylator do tłoczenia powietrza bezpośrednio spoza budynku przez kanał wlotowy i przez pierwsze środki wymiany ciepła do pomieszczenia i usuwający powietrze z pomieszczenia przez pierwsze środki wymiany ciepła i przez kanał wylotowy.

Wcześniej proponowano i stosowano dużą różnorodność układów do ogrzewania, chłodzenia, i/lub wentylacji takich pomieszczeń jak pokoje w domu, mieszkanie lub biurze, aby panowały w nich warunki ułatwiające życie i pracę.

Konwencjonalny prosty i powszechnie stosowany układ składający się z centralnie zainstalowanego zespołu palnika/wymiennika ciepła do nagrzewania wody, która jest pompowana przez układ zapętlonych rur do różnych grzejników. Każdy z grzejników jest wyposażony w zawór sterowany ręcznie lub termostatycznie umożliwiający lub odcinający dopływ gorącej wody do grzejnika. Zazwyczaj tylko pokój dzienny jest wyposażony w czujnik sterujący pracą zespołu palnika/wymiennika ciepła i pompy. W konsekwencji temperatura w pokoju dziennym jest regulowana najlepiej, podczas gdy regulacja temperatury w innym pokoju pozostawia wiele do życzenia.

Pokoje były dotychczas wentylowane w sposób naturalny lub za pomocą mechanicznej wentylacji lokalnej (tzn. obsługującej jeden pokój lub niewielkąliczbę pokoi) lub wentylacji cen178 350 tralnej. W przypadku centralnego układu wentylacyjnego stosowany jest układ kanałów prowadzących przynajmniej do pomieszczeń, z których korzysta się najczęściej, w celu odprowadzenia powietrza z tych pomieszczeń poza budynek. Usunięte powietrze jest zastępowane powietrzem pobieranym z zewnątrz budynku lub z innych pomieszczeń. W następnych rozwiązaniach powietrze jest doprowadzane do wewnątrz domu, a następnie do jednego lub kilku pomieszczeń i w sposób zbilansowany usuwane na zewnątrz budynku przez inne pomieszczenia, odzyskując ciepło, które zostało doprowadzone do powietrza przed rozprowadzeniem go po budynku, lub ciepło, które powietrze pobrało przepływając przez budynek.

Wada znanych centralnie sterowanych układów polega na tym, że nie zapewniają one nastawienia poziomu ogrzewania, chłodzenia lub wentylacji lokalnie uzależnionego od pożądanej temperatury i jakości powietrza w każdym pomieszczeniu, które mogąbyć różne dla każdego pomieszczenia stosownie do jego wykorzystania.

Celem wynalazku j est zespół klimatyzacyjny do klimatyzacj i pomieszczenia w budynku.

Zespół klimatyzacyjny przeznaczony do klimatyzacji pomieszczenia w budynku składający się z: pierwszego wymiennika ciepła oraz urządzenia wentylacyjnego zawierającego co najmniej jeden wentylator pobierający powietrze bezpośrednio z zewnątrz budynku przez kanał wlotowy i wtłaczający go przez pierwszy wymiennik ciepła do pomieszczenia oraz usuwający powietrze z pomieszczenia przez pierwszy wymiennik ciepła i kanał wylotowy według wynalazku charakteryzuje się tym, że pierwszy wymiennik ciepła i urządzenie wentylacyjne tworząintegrahiącałość z drugim wymiennikiem ciepła połączonym z układem przewodów cieczy grzewczej lub chłodzącej.

Korzystnie zespół ma konstrukcję warstwową składającą się z pierwszego wymiennika ciepła, drugiego wymiennika ciepła, pomiędzy którymi jest umieszczona warstwa materiału izolacyjnego, przy czym oba wymienniki ciepła są usytuowane pionowo.

Korzystnie zespół ma konstrukcję piętrową, przy czym pierwszy wymiennik ciepła jest umieszczony pod drugim wymiennikiem ciepła.

Korzystnie pierwszy wymiennik ciepła jest połączony z wlotowym kanałem i wylotowym kanałem powietrza tworzącymi wąską szczelinę, której szerokość jest zasadniczo równa szerokości pokojowego zespołu do klimatyzacji pomieszczenia.

Korzystnie wlot powietrza z pomieszczenia jest usytuowany w pobliżu dolnej części zespołu.

Korzystnie urządzenie do pomiaru jakości powietrza jest połączone z urządzeniem wentylacyjnym.

Zespół klimatyzacyjny według wynalazku umożliwia mechaniczną wentylację każdego pokoju oddzielnie w sposób wyważony niezależnie od wentylacji innych pomieszczeń, przy jednoczesnym odzyskiwaniu ciepła z usuwanego powietrza. Świeże powietrze z zewnątrz wykorzystywane jest do wentylacji każdego pomieszczenia. Temperatura w każdym pomieszczeniu jest kontrolowana za pomocą pierwszego wymiennika ciepła zapewniającego ogrzewanie typu pośredniego grzejnika lub konwektora.

Zespół klimatyzacyjny według wynalazku posiada urządzenie do pomiaru jakości powietrza w każdym pomieszczeniu i uruchamiające wentylator lub wentylatory zespołu wentylacyjnego w pomieszczeniu, gdy jakość powietrza w pomieszczeniu znajduje się poniżej z góry ustalonego poziomu. W związku z tym działanie urządzenia wentylacyjnego ma na celu utrzymanie z góry ustalonej jakości powietrza w odpowiednich pomieszczeniach i nie zużywa w ogóle energii, gdy jakość powietrza jest dostatecznie wysoka. Jakość powietrza może na przykład odnosić się do stężenia określonego gazu i/lub wielkość cząsteczek pyłu zawartych w powietrzu, przy czym wszystkie te czynniki mogąbyć zmierzone i wykorzystane do uruchamiania wentylatora lub wentylatorów.

Zespół wentylacyjny może być wyposażony w urządzenia do filtrowania i/lub nawilżania powietrza.

178 350

Ponieważ pierwszy wymiennik ciepła jest zespolony z drugim wymiennikiem ciepła i urządzeniem wentylacyjnym to tworzą one pokojowy zespół klimatyzacyjny o małych wymiarach i obniżonych kosztach.

W wybranym przykładzie wykonania w pokojowym zespole klimatyzacyjnym pierwszy wymiennik ciepła, warstwa materiału izolacyjnego oraz drugi wymiennik ciepła tworzą konstrukcję wielowarstwową. Ponieważ oba wymienniki ciepła sąna ogół usytuowane pionowo, to uzyskuje się zespół o stosunkowo małej grubości i dużych powierzchniach wymiany ciepła, przez co można uzyskać wysoką sprawność przy małych gabarytach urządzenia. Pokojowy zespół klimatyzacyjny w tym przykładzie wykonania może, jeśli zachodzi taka potrzeba, być wbudowany we wnękę ścienną.

W innym wybranym przykładzie wykonania pokojowy zespół klimatyzacyjny ma konstrukcję piętro wąprzy czym drugi wymiennik ciepłajest umieszczony nad pierwszym wymiennikiem ciepła. W efekcie takiego połączenia pierwszego wymiennika ciepła z drugim wymiennikiem ciepła nie ma potrzeby dodatkowego ogrzewania powietrza wentylacyjnego.

W następnym wybranym przykładzie wykonania kanał wlotowy powietrza i kanał wylotowy powietrza sąutworzone przez wąską szczelinę o szerokości na ogół równej szerokości pokojowego zespołu klimatyzacyjnego. Dzięki temu rozwiązaniu wymiana powietrza w pomieszczeniu jest lepsza niż w znanych systemach wentylacyjnych doprowadzających powietrze do pomieszczenia lub usuwających je z niego jednopunktowo.

W celu zaoszczędzenia energii pokojowy zespół klimatyzacyjny jest przystosowany do usuwania powietrza z pomieszczenia w pobliżu dolnej części zespołu.

Biorąc pod uwagę wysoką cenę urządzenia do pomiaru jakości powietrza, układ klimatyzacyjny jest korzystnie wyposażony w centralny zespół sterowania wentylacją, w skład którego wchodzi analizator gazów połączony z układem kanałów powietrza prowadzącym z każdego pokoju do analizatora gazów, przy czym centralny zespół sterowania wentylacją jest dodatkowo wyposażony w urządzenie do wybiórczego pobierania próbek powietrza z każdego pomieszczenia i odpowiedniego wybiórczego sterowania pracą wentylatora w każdym pomieszczeniu. W ten sposób zastosowany jest tylko jeden analizator gazów do pomiaru jakości powietrza w każdym pomieszczeniu budynku, co obniża koszty układu.

W wybranym przykładzie wykonania zespoły wentylacyjne są zasilane energią elektryczną za pośrednictwem przewodów doprowadzonych z centralnego zespołu sterowania wentylacją, przy czym układ zasilania obejmuje konwertor prądu zmiennego na prąd stały do przetwarzania ścieciowego prądu zmiennego o wysokim napięciu na niskonapięciowy prąd stały zasilający zespoły wentylacyjne. Zasilanie zespołów wentylacyjnych prądem stałym o niskim napięciu z centralnych zespołów sterowania wentylacją ułatwia stosowanie tanich wentylatorów na prąd stały, które charakteryzują się większą sprawnością niż wentylatory na wysokonapięciowy prąd zmienny. Zasilanie zespołów wentylacyjnych prądem stałym o niskim napięciu z centralnych zespołów sterowania wentylacją pozwala uniknąć stosowania transformatorów w zespołach wentylacyjnych, co prowadzi do znacznego obniżenia kosztów takiego zespołu. Na koniec, należy zwrócić uwagę, na to że prędkość obrotowa wentylatorów na prąd stały może być w razie potrzeby łatwo regulowana.

Układ klimatyzacyjny korzystnie posiada centralny zespół sterowania ogrzewaniem/chłodzeniem wyposażony w zawory regulacyjne do regulacji przepływu cieczy grzewczej lub chłodzącej płynącej do pierwszego wymiennika ciepła w każdym pomieszczeniu, przy czym układ przewodów cieczy zapewnia bezpośrednie połączenie między zaworem regulacyjnym i odpowiednim wymiennikiem ciepła w pomieszczeniu.

Pierwsze wymiennik ciepła, na przykład grzejnik lub konwektor, nie jest więc wyposażony w zawór ręczy lub termostatyczny. Wszelkie zawory przeznaczone do regulacji przepływu cieczy grzewczej lub cieczy chłodzącej sąumieszczone w centralnym zespole sterowania ogrzewaniem/chłodzeniem, z którego przewody zasilające i powrotne prowadzą bezpośrednio do każdego wymiennika ciepła. W ten sposób ogrzewanie lub chłodzenie każdego pomieszczenia

178 350

5jest kontrolowane indywidualnie przez centralny zespół sterowania ogrzewaniem/chłodzeniem pod kątem uzyskania optymalnej klimatyzacji każdego pomieszczenia.

W wybranym przykładzie wykonania układ jest wyposażony w czujniki temperatury umieszczone w każdym pomieszczeniu w celu wytwarzania sygnałów informacyjnych charakteryzujących temperaturę w danym pomieszczeniu, przy czym sygnały informacyjne są wprowadzane do centralnego zespołu sterowania ogrzewaniem/chłodzeniem dla porównania ich z zadanymi wartościami i sterują urządzeniami grzewczymi/chłodzącymi oraz zaworami w celu uzyskania zadanych wartości dla każdego pomieszczenia.

W układzie z centralnym zespołem sterowania ogrzewaniem/chłodzeniem kanał powietrza i przewody elektryczne każdego z zespołów wentylacyjnych tworzą korzystnie jeden ciąg biegnący z pomieszczenia do centralnego zespołu sterowania wentylacją.

W układzie z centralnym zespołem sterowania wentylacją i centralnym zespołem sterowania ogrzewaniem/chłodzeniem kanał powietrza i przewody cieczy z każdego z pierwszego wymiennika ciepła tworzą korzystnie jeden ciąg biegnący z pomieszczenia do centralnego zespołu sterowania wentylacjąi zespołu sterowania ogrzewaniem/chłodzeniem. Kanał powietrzny, przewody elektryczne każdego zespołu wentylacyjnego, przewody cieczy każdego pierwszego wymiennika ciepła oraz przewody sygnalizacyjne mogąbyć zamiennie połączone tworząc jeden przewód lub kabel biegnący z pomieszczenia do centralnego zespołu sterowania ogrzewaniem/chłodzeniem.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia pierwszy przykład wykonania pokojowego zespołu klimatyzacyjnego według wynalazku; fig. 2 drugi przykład wykonania pokojowego zespołu klimatyzacyjnego według wynalazku; fig. 3 trzeci przykład wykonania pokojowego zespołu klimatyzacyjnego według wynalazku; fig. 4 przedstawia schematycznie budynek z dwoma oddzielnymi pomieszczeniami, wyposażony w układ grzewczy lub chłodzący i układ wentylacyjny według wynalazku; fig. 5 - schemat układu centralnego ogrzewania według wynalazku; fig. 6 - schemat zespolonego układu centralnego ogrzewania i ciepłej wody, według wynalazku; fig. 7 - schemat innego przykładu wykonania układu centralnego ogrzewania i ciepłej wody według wynalazku; fig. 8 - schemat układu centralnego ogrzewania/chłodzenia i ciepłej wody według wynalazku; fig. 9 - zamienny przykład wykonania układu z fig. 8; fig. 10 - integralny przewód rurowy w przekroju poprzecznym stosowany w układzie z fig. 5; fig. 11 - integralny przewód rurowy w przekroju poprzecznym stosowany w układzie z fig. 8 i 9; i fig. 12 - integralny przewód rurowy w przekrój u poprzecznym stosowany w układzie z fig. 8 i 9; fig. 13 - schemat urządzenia grzewczego centralnego ogrzewania i ciepłej wody, według wynalazku, w widoku z boku; fig. 14 - urządzenie z fig. 13, w widoku z przodu; fig. 15 - przykład wykonania urządzenia z fig. 13 i 14 w widoku z lewej strony; fig. 16, 17 i 18 urządzenie z fig. 15 w przekroju poprzecznym z przodu, z prawej strony i z góry; fig. 19 przedstawia montaż i wymagania gabarytowe urządzenia z fig. 15 - 18.

Na poszczególnych figurach podobne części lub części pełniące podobną funkcję są oznaczone tymi samymi odnośnikami.

Figura 1 przedstawia pokojowy zespół klimatyzacyjny, który zawiera pierwszy wymiennik ciepła 100 płytowy typu powietrze-powietrze zainstalowany w pomieszczeniu budynku w ściennej wnęce 102, w pobliżu podłogi 103 oraz jeden lub klika wentylatorów 104, które pobierają powietrze z zewnątrz budynku przez wlotowy kanał 106 w ściennej wnęce 102 i wtłaczają powietrze do pomieszczenia poprzez pierwszy wymiennik ciepła 100. Z drugiej strony wentylatory 104 odprowadzajapo wietrze z pomieszczenia poprzez pierwszy wymiennik ciepła 100 i wylotowy kanał 108 poza budynek. Wlotowy kanał 106 powietrza i wylotowy kanał 108 powietrza tworzą wąską szczelinę, której szerokość jest zasadniczo równa szerokości pokojowego zespołu do klimatyzacji powietrza. W ten sposób ilekroć zachodzi potrzeba zostaje zrównoważona mechaniczna wentylacja z odzyskiem ciepła. Pierwszy wymiennik ciepła 100 jest połączony z drugim wymiennikiem ciepła 110 typu ciecz-powietrze, od którego oddzielony jest warstwą izolacyjnego materiału 112. Drugi wymiennik ciepła 110 jest połączony z wlotem i wylotem przewodów 114 cieczy grzewczej lub chłodzącej. Pierwszy wymiennik ciepła 100 i drugi wy6

178 350 miennik ciepła 110 tworzą pokojowy zespół klimatyzacyjny, który może regulować temperaturę i jakość powietrza w tym pomieszczeniu.

Na fig. 2 pokazano układ podobny jak na fig. 1, przy czym pokojowy zespół klimatyzacyjny jest częściowo wbudowany we wnękę w pustej ścianie 102 i jest oddzielony od niej izolacyjnym materiałem 116.

W układzie z fig. 3 drugi wymiennik ciepła 110 typu ciecz-powietrze jest umieszczony nad pierwszym wymiennikiem ciepła 100 typu powietrze-powietrze tworząc inny typ pokojowego zespołu klimatyzacyjnego.

Na fig. 1 pokazano w sposób schematyczny budynek 1, na przykład dom, w którym znajdują się dwa oddzielne pomieszczenia 2 zaznaczone linią. przerywaną. W każdym z pomieszczeń 2 znajduje się promiennik 4 przeznaczony do ogrzewania lub chłodzenia pomieszczenia 2. Promienniki 4 są połączone z odpowiednimi wentylacyjnymi zespołami 6 przeznaczonymi do okresowej wymiany powietrza w odpowiednim pomieszczeniu 2. Każdy promiennik 4 jest podłączony do centralnego sterującego zespołu 8 usytuowanego centralnie w budynku 1 za pomocą zasilającego przewodu 10 przeznaczonego do doprowadzania cieczy grzewczej lub chłodzącej z centralnego zespołu 9 sterowania ogrzewaniem/chlodzeniem do promiennika 4 oraz za pomocąpowrotnego przewodu 12 dla zawracania cieczy grzewczej lub chłodzącej z promiennika 4 do centralnego zespołu 9 sterowania ogrzewaniem/chłodzeniem. Ciecz grzewcza lub chłodzącajest doprowadzana do sterującego zespołu 8 z centralnego zespołu 9 sterowania ogrzewaniem/chłodzeniem za pośrednictwem zasilającej i powrotnej rury 11a i 11b. Każdy wentylacyjny zespół 6 ma wyprowadzenie na zewnątrz budynku w postaci wlotowego kanału, przeznaczonego do doprowadzania powietrza do wentylacyjnego zespołu 6 i do pomieszczenia 2, oraz kanału wylotowego przeznaczonego do odprowadzania powietrza z pomieszczenia 2 na zewnątrz budynku 1, i może być skonstruowany w sposób przedstawiony na fig. 1 - 3 z wbudowanym wymiennikiem ciepła 100 typu powietrze-powietrze.

Ponadto w każdym pomieszczeniu 2 jest umieszczony czujnik temperatury 20, natomiast na zewnątrz budynku umieszczony jest dodatkowy czujnik temperatury 22. Czujniki temperatury 20 i 22 sąpołączone z centralnym sterującym zespołem 8, odpowiednio, przewodami 21 i 23. Każdy wentylacyjny zespół 6 jest zasilany i kontrolowany z centralnego sterującego zespołu 8 za pośrednictwem elektrycznych przewodów 24.

Układ grzewczy i wentylacyjny z fig. 1 funkcjonuje w następujący sposób. Przepływ cieczy grzewczej lub chłodzącej przez zasilającą i powrotną rurę 10, 12 jest kontrolowany za pomocą zaworów 13, które są uruchamiane przez elektroniczne urządzenie 13a umieszczone wewnątrz centralnego sterującego zespołu 8, między innymi, na podstawie danych przesyłanych przez czujniki temperatury 20 i 22 oraz temperatury wymaganej przez użytkownika pomieszczenia. W centralnym sterującym zespole 8 temperatura w każdym z oddzielnych pomieszczeń 2 jest mierzona za pomocączujnika 20 i porównywana z temperaturą zewnętrzną mierzoną przez czujnik 22. Jeżeli w jednym z pomieszczeń 2 ustalone zostają wymagania temperaturowe, to wówczas uruchamiany jest centralny zespół 9 sterowania ogrzewaniem/chłodzeniem w celu wytwarzania ciepła lub zimna, które następnie jest przesyłane przez centralny zespół sterowania 8, zasilający przewód 10 i przewód powrotny 12 do promiennika 4. Proces ten przebiega dotąd, dopóki czujnik temperatury 20 nie odczyta, że została osiągnięta wymagana temperatura w pomieszczeniu 2. Praca wentylacyjnego zespołu 6 jest sterowana przez centralny sterujący zespół 8, ewentualnie uwzględniając temperaturę zmierzoną przez czujniki 20 i 22.

W tym celu centralny steruj ący zespół 8 j est wyposażony w centralny analizator gazów 15, który analizuje jakość powietrza w poszczególnych pomieszczeniach 2 na drodze pobierania próbek. Próbki te są dostarczone za pomocąpróżniowej pompy 15b powietrznymi kanałami 15a usytuowanymi między pomieszczeniami 2 i centralnym sterującym zespołem 8. Do centralnego analizatora gazów 15 może być podłączony indywidualny powietrzny kanał 15a poprzez uruchomienie zaworu 15c. W przypadku odczytania przez centralny analizator gazów 15, ze jakość powietrza w pomieszczeniu 2 jest zła, zostaje zamknięty przełącznik 15d doprowadzając elektrycznymi przewodami 24 prąd stały z zespołu 15e transformatora/prostownika do właści178 350 wego wentylacyjnego zespołu 6. Zespół 15e transformatora/prostownika podłączony jest do sieciowego źródła zasilania 15f i jest wyposażony w wysokosprawny centralny transformator.

Na fig. 5 przedstawiony jest układ wyposażony w centralne gazowe grzewcze urządzenie 26, centralny sterujący zespół 28 połączony z centralnym grzewczym urządzeniem 26 za pośrednictwem zasilającego przewodu 30 i powrotnego przewodu 32 cieczy grzewczej, oraz ośmiu promienników 34, połączonych z centralnym sterującym zespołem 28 za pomocąprzewodów zasilających i powrotnych zaznaczonych symbolicznie pojedynczymi liniami 36. Każdy promiennik 34 jest umieszczony w oddzielnym pomieszczeniu budynku, jak to pokazano na fig. 4 i w każdym pomieszczeniu znajduje się umieszczony tam czujnik (nie pokazany) połączony z centralnym zespołem steruj ącym 28. Gdy czujnik ustali, że temperatura spadła poniżej z góry ustalonej wartości, do centralnego sterującego zespołu 28 wysyłany jest odpowiedni sygnał z danymi i zespół uruchamia centralny grzewczy zespół 26 zapewniając połączenie w centralnym sterującym zespole 28 między centralnym grzewczym urządzeniem 26 oraz zasilającym i powrotnym przewodem 36 promiennika 34 w pomieszczeniu. Oczywiste jest, że każdy promiennik 34 może być w ten sposób kontrolowany indywidualnie przez centralny sterujący zespół 28, aby temperatura w każdym pomieszczeniu mogła być regulowana indywidualnie. Dla łatwiejszego montażu korzystnie jest stosować integralny przewód rurowy dla zasilającego i powrotnego przewodu 36, który jest pokazany fig. 10. Stosując zintegrowany przewód 36 z fig. 10 można łatwo zainstalować wszystkie promienniki 34 z fig. 5 i połączyć je z centralnym sterującym zespołem 28. Korzystnie, zintegrowany przewód 36 jest również wyposażony w kabel 21 dla podłączenia czujnika temperatury w każdym pomieszczeniu z centralnym sterującym zespołem 28. Oczywiste jest, że sterujący zespół 28 jest wyposażony w odpowiednią liczbę zaworów regulacyjnych dla podłączenia jednego lub kilku promienników 34 do centralnego grzewczego urządzenia 26. W skład systemu mogą wchodzić wentylacyjne zespoły według opisu dotyczącego fig. 4.

Na fig. 6 pokazano układ podobny do układu z fig. 5 ale posiadający kilka dodatkowych elementów czyniąc go bardziej wszechstronnym. Na fig. 6 ciecz grzewcza z centralnego sterującego urządzenia 26 może być kierowana przez centralny sterujący zespół 28 do pośrednio ogrzewanej pralki lub suszarki bielizny 38, która jest zasadniczo połączona z centralnym sterującym zespołem 28 za pomocą zintegrowanego przewodu rurowego typu przedstawionego na fig. 10. W takim przypadku kabel 21 w zintegrowanym przewodzie 36 przesyła sygnał zapotrzebowania na ciepło z suszarki bielizny 38 do centralnego sterującego zespołu 28, uruchamiając dopływ cieczy do suszarki bielizny 38. Ciecz płynie z centralnego zespołu sterującego 28, po nagrzaniu w centralnym grzejnym urządzeniu 26.

Według fig. 6 centralne grzejne urządzenie 26 jest ponadto podłączone za pomocą zasilającego przewodu 40 i powrotnego przewodu 42 do pośrednio ogrzewanego kotła 44 grzejnego przeznaczonego do ogrzewania wody na użytek domowy przez rurę 46 oraz gorącej wody dla pralki 48 i maszyny do mycia naczyń 50 przez rurę 52.

Układ przedstawiony na fig. 7 stanowi układ z fig. 3, a ponadto posiada jedną lub więcej wysokowydajnych paneli słonecznych 54 połączonych z układem za pośrednictwem zasilającego układu 56 i powrotnego przewodu 58 prowadzących do centralnego grzewczego urządzenia 26. Ciepło potrzebne w układzie z fig. 7 jest zasadniczo wytwarzane przez panel/panele solarny/solarne 54 i uzupełniane przez centralne grzewcze urządzenie 26 w przypadku, gdy zapotrzebowanie ciepłajest większe niż ilość ciepła wytwarzana przez solarny/solame panel/panele 54.

Układ według fig. 8 różni się od układu przedstawionego na fig. 7 tym, że jest wyposażony w opalany gazem absorpcyjny schładzacz/grzejnik 60, co umożliwia nie tylko zasilanie konwektorów 34a cieczą grzejną za pośrednictwem sterującego zespołu 28, ale również doprowadzanie cieczy chłodzącej do konwektorów 34a w celu obniżenia temperatury w pomieszczeniu. Centralny sterujący zespół 28 jest rozbudowany o element 28a zawierający centralny zespół analizatora gazów i centralne zasilanie prądem stałym.

178 350

Konwektor 34a jest połączony w każdym pomieszczeniu z wentylacyjnym zespołem 34b w celu wentylowania pokoju i odzyskiwania ciepła. Scalone zespoły konwektorowo/wentylacyjne 34a, 34b sąpołączone z centralnym zespołem sterującym 28 za pomocą integralnych przewodów rurowych 62 typu pokazanego na fig. 11 i fig. 12.

Zintegrowana rura 62 pokazana na fig. 11, którego zewnętrzna średnica może wynosić około 28 mm, posiada zasilający kanał 64 którym jest doprowadzana ciecz grzewcza lub ciecz chłodząca do konwektora 3 4a, powrotny kanał 66, którym jest odprowadzana ciecz grzewcza lub ciecz chłodząca, cztery powietrzne kanały 68, przez które jest zasysane powietrze z pomieszczenia i doprowadzane do zespołu analizatora gazów w centralnym sterującym zespole 28, dwa elektryczne kable 70 przeznaczone do sterowania urządzeniem uruchamiającym w zespole konwektorowo/wentylacyjnym 34a, 34b, zasilających kabli 72 prądu stałego o napięciu 24V przeznaczonych do zasilania wentylatora bądź wentylatorów zespołu wentylacyjnego 34b, kabla 74 czujnika temperatury w pomieszczeniu oraz zapasowego kabla 76 czujnika.

Na fig. 12 przedstawiono różne możliwości rozmieszczenia tego samego typu kanałów i kabli jak w zintegrowanym przewodzie rurowym z fig. 11, z tym, że sąone inaczej ułożone i dzięki czemu zintegrowana rura z fig. 12 jest bardziej elastyczna w jednym kierunku.

Układ z fig. 9 różni się od układu z fig. 8 tym, że jest wyposażony we współwytwarzające opalane gazem zasilanie chłodzące/grzewcze/energetyczne i dodatkowy fotoelektryczny panel solarny 82 do wytwarzania potrzebnej energii. Ponadto możliwe jest połączenie układu z dzielnicowym systemem ogrzewania 84 umożliwiając przez to na likwidację zasilania układu gazem.

Centralne grzewcze urządzenie pokazane na fig. 13 i fig. 14 składa się z toroidalnego kotła 120 gorącej wody z wlotem zimnej wody 122 i wylotem ciepłej wody 124. Kształt toroidalny umożliwia uzyskanie maksymalnej pojemności i wysokiej wytrzymałości mechanicznej w ograniczonej prostokątnej przestrzeni. Wewnątrz torusa umieszczona jest śrubowo skręcona rura 126 nagrzewającą wodę. Rura 126, jak to pokazuje jej podłużny kierunek i jej przekrój poprzeczny, może być kształtowana w rozmaity sposób tak, aby osiągnąć optymalny przepływ ciepła. Śrubowo uformowana rura 126 zawiera drugą mniejszą śrubowo uformowanąrurę 128, którajest zazwyczaj umieszczana centralnie. Również druga rura 128, jak to pokazuje jej podłużny kierunek i j ej przekrój poprzeczny, może być kształtowana w rozmaity sposób tak, aby osiągnąć optymalny przepływ ciepła.

Przestrzeń między zewnętrzną ścianką drugiej rury 128 i wewnętrzną ścianką pierwszej rury 126 jest wypełniona cieczą przenoszącą ciepło. Ciecz ta płynie z pokojowego grzewczego układu 130 i jest tłoczona za pomocą pompy 132 do przestrzeni między ściankami śrubowo ukształtowanych rur 126,128, gdzie zostaje ona ogrzana. Ze śrubowo ukształtowanych rur 126, 128 ciecz przepływa przez trójdrogowy zawór 134, w którym zostaje zawrócona przewodem 136 z powrotem do pokojowego systemu grzewczego (w przypadku zapotrzebowania ciepła w pomieszczeniu) lub wpływa z powrotem do śrubowo ukształtowanej rury 126, 128 (w przypadku zapotrzebowania na ciepłą wodę).

Wnętrze drugiej śrubowo ukształtowanej rury 128 funkcjonuje zarówno jako komora spalania 138 dla palnika 140 jak i przewód odprowadzający spaliny 142. Zależnie od typu palnikajeden koniec mniejszej śrubowo ukształtowanej rury 128 może być wykorzystany jako komora wstępnego mieszania 144, w której paliwo płynące przewodem 146 z zaworem regulacyjnym 148 może być mieszane z powietrzem płynącym przewodem zewnątrznym 150, które jest tłoczone za pomocą wentylatora 152. Zależnie od temperatury i wilgotności gazów spalinowych 142 można zamontować jeszcze inne urządzenia na końcu mniejszej śrubowo ukształtowanej rury 128 do usuwania kondensatu 154.

Na fig. 15-18 pokazano centralne grzewcze urządzenie z fig. 13 i 14 w praktycznym układzie, w którym wykorzystano standardowe podzespoły, potwierdzający możliwość zrealizowania zwartej konstrukcji. Urządzenie grzewcze według fig. 15 -18 nie jest wyposażone w omówiony powyżej centralny zespół sterujący, natomiast jest wyposażone w elektroniczne urządzenie 156 przeznaczone do sterowania samym urządzeniem grzewczym.

178 350

Na fig. 19 pokazano kuchenną szafkę 160 pod zlewem 162, w której może być umieszczone urządzenie grzewcze z fig. 15-18 oznaczone jako blok 164. Z uwagi najego kształt geometryczny i układ podzespołów centralne urządzenie grzewcze może zapewnić dostateczną ilość energii dla normalnego ogrzewania pomieszczeń i zaspokoić zapotrzebowanie na ciepłąwodę do użytku domowego, a jednocześnie jest ono na tyle małe, że można je umieścić w pobliżu zaworu ciepłej wody, z którego korzysta się najczęściej, obniżając w ten sposób straty energii.

-io ^-20

20^ ^10

Fig. 4

178 350

Fig. 5

Fig. 6

178 350

Fig. 7

178 350

Fig. 8

178 350

Fig. 9

178 350

Fig. 12

178 350

178 350

102 114 103

Fig. 3

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 4,00 zł.

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Zespół klimatyzacyjny do klimatyzacji pomieszczenia w budynku składający się z: pierwszego wymiennika ciepła oraz urządzenia wentylacyjnego zawierającego co najmniej jeden wentylator pobierający powietrze bezpośrednio z zewnątrz budynku przez kanał wlotowy i wtłaczający go przez pierwszy wymiennik ciepła do pomieszczenia oraz usuwający powietrze z pomieszczenia przez pierwszy wymiennik ciepła i kanał wylotowy, znamienny tym, że pierwszy wymiennik ciepła (100) i urządzenie wentylacyjne tworzą integralną, całość z drugim wymiennikiem ciepła (110) połączonym z układem przewodów (114) cieczy grzewczej lub chłodzącej.
2. 2. Zespół według zastrz 1, znamienny tym, że ma konstrukcję warstwową składającą się z pierwszego wymiennika ciepła (100), drugiego wymiennika ciepła (110), pomiędzy którymi jest umieszczona warstwa (112) materiału izolacyjnego, przy czym oba wymienniki ciepła (100,110) są usytuowane pionowo.
3. 3. Zespół według zastrz 1, znamienny tym, że ma konstrukcję piętrową, przy czym pierwszy wymiennik ciepła (100) jest umieszczony pod drugim wymiennikiem ciepła (110).
4. 4. Zespół według zastrz 2 albo 3, znamienny tym, że pierwszy wymiennik ciepła (100) jest połączony z wlotowym kanałem (106) i wylotowym kanałem powietrza (108) tworzącymi wąską szczelinę, której szerokość jest zasadniczo równa szerokości pokojowego zespołu do klimatyzacji pomieszczenia.
5. 5. Zespół według zastrz 4, znamienny tym, że wlot powietrza (104) z pomieszczenia jest usytuowany w pobliżu dolnej części zespołu.
6. 6. Zespół według zastrz 1, znamienny tym, że urządzenie do pomiaru jakości powietrza jest połączone z urządzeniem wentylacyjnym.