PL187483B1 - Sposób i układ do obsługi urządzenia spalającego w domu lub tym podobnym budynku - Google Patents

Abstract

5. Uklad do obslugi urzadzenia spalajace- go w domu lub tym podobnym budynku, zawiera- jace piec opalany paliwem kopalnym, takim jak drewno opalowe lub olej, do ogrzewania domów lub tym podobnych budynków, w którym wentyla- tor wciaga powietrze z wlotu w poblizu zewnetrz- nych scian budynku, przez rure prowadzaca do pieca, oraz zawierajace ponadto wymiennik cie- pla, który zawiera w swym wnetrzu czesc plomie- niówki pieca, przy czym wentylator ma takie rozmiary i jest tak sterowany, by wytwarzac nad- cisnienie w budynku, znam ienny tym, ze ma przynajmniej jeden zawór przepustowy (25), który jest otwarty przy niewielkim nadcisnieniu panuja- cym we wnetrzu, oraz który jest umieszczony w najnizej polozonych miejscach budynku przy jego zewnetrznych scianach, w miejscu o najniz- szej temperaturze, a obudowa (33, 34) wymienni- ka ciepla obejmujaca plomieniówke (18) jest polaczona do rury wylotowej(24). Fig.1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób obsługi urządzenia spalającego w domu lub tym podobnym budynku, który zawiera piece opalane paliwem kopalnym takim jak drewno opałowe lub olej, w którym powietrze z zewnątrz budynku doprowadza się przez kanał z wlotu umieszczonego w pobliżu zewnętrznej ściany lub dachu budynku do przynajmniej jednego pieca w celu dostarczenia powietrza do spalania i redukcji różnicy ciśnień pomiędzy wnętrzem budynku i jego zewnętrzną stroną, zgodnie z którym powietrze z zewnątrz budynku doprowadza się do wymiennika ciepła połączonego z płomieniówką pieca, w takiej ilości, by wytworzyło się nadciśnienie, które wymuszałoby wypływ powietrza z budynku, charakteryzujący się tym, że nadmiar powietrza z wnętrza budynku odprowadza się na zewnątrz przez przynajmniej jeden otwór wylotowy, a zwłaszcza urządzenie wylotowe, które jest umieszczone w nisko położonych miejscach w budynku przy jego zewnętrznych ścianach, w obszarach najniższych temperatur.

Jako urządzenie wylotowe stosuje się jeden lub więcej zaworów przepustowych, które umieszcza się przy różnych bocznych ścianach budynku, oraz otwiera się przy minimalnym nadciśnieniu we wnętrzu.

Kontroluje się dostarczanie powietrza poprzez pomiar ciśnienia różnicowego, który wpływa na urządzenie sterujące pracą wentylatora.

Wciąga się do wnętrza powietrze a tym samym wytwarza się nadciśnienie, przy czym wytwarza się nadciśnienie przy uruchomieniu wentylatora przy temperaturze 50°C.

Przedmiotem wynalazku jest także układ do obsługi urządzenia spalającego w domu lub tym podobnym budynku, zawierające piec opalany paliwem kopalnym, takim jak drewno opałowe lub olej, do ogrzewania domów lub tym podobnych budynków, w którym wentylator wciąga powietrze z wlotu w pobliżu zewnętrznych ścian budynku, przez rurę prowadzącą do pieca, oraz zawierające ponadto wymiennik ciepła, który zawiera w swym wnętrzu część płomieniówki pieca, przy czym wentylator ma takie rozmiary i jest tak sterowany, by wytwarzać nadciśnienie w budynku, charakteryzujący się tym, że ma przynajmniej jeden zawór przepustowy, który jest otwarty przy niewielkim nadciśnieniu panującym we wnętrzu, oraz który jest umieszczony w najniżej położonych miejscach budynku przy jego zewnętrznych ścianach, w miejscu o najniższej temperaturze, a obudowa wymiennika ciepła obejmującą płomieniówkę jest połączona z rurą wylotową.

Zawór przepustowy zawiera zawór membranowy.

Układ ma wentylator, który jest sterowany przez układ sterujący, przy czym układ sterujący zawiera termostat do uruchamiania wentylatora umieszczony przy lub na płomieniówce pieca.

Głównym zadaniem niniejszego wynalazku było opracowanie sposobu i układu, które w lepszy sposób wykorzystują energię cieplną, która jest wytwarzana w czasie spalania, oraz które oferują znacznie bardziej jednorodny rozkład temperatur na całym ogrzewanym obszarze. Szczególnym celem niniejszego wynalazku jest zasysanie powietrza z zewnątrz budynku oraz dostarczanie go w taki sposób, by uzyskać optymalne warunki.

187 483

Kolejnym zadaniem niniejszego wynalazku było zwiększenie temperatury w najzimniejszych miejscach w ogrzewanym obszarze, gdzie mogą występować ciągi powietrza i/lub słaba izolacja, na przykład w celu uniknięcia kondensacji wilgoci.

Kolejnym zadaniem niniejszego wynalazku było usuwanie zimnego powietrza i niepożądanych gazów z budynku.

Przedmiotem wynalazku jest sposób wykorzystywania energii cieplnej pieca, w budynku takim jak dom, zgodnie z którym do wnętrza budynku wprowadzane jest świeże powietrze z zewnątrz poprzez urządzenie wentylatorowe, które jest następnie poddawane procesowi wymiany ciepła w płomieniówce pieca, a następnie wpuszczane do wnętrza domu.

Zgodnie z wynalazkiem, do wnętrza budynku dostarczana jest wystarczająca ilość powietrza z zewnątrz budynku w celu ustanowienia nadciśnienia w stosunku do ciśnienia na zewnątrz budynku.

W wyniku użycia pieców do spalania w połączeniu z wewnętrznym nadciśnieniem, wytworzonym z podgrzanego powietrza z zewnątrz budynku, eliminowane jest przechodzenie zimnego powietrza z zewnątrz budynku przez zwykłe punkty przecieku, na przykład w oknach, ramach drzwiowych czy dziurkach od klucza. Korzyścią płynącą z tego faktu może być to, że temperatura powietrza w budynku zasadniczo rozkłada się bardziej równomiernie, a ryzyko tworzenia się wilgoci i butwienia w tradycyjnych punktach przecieku jest zmniejszone.

Ponadto, przy doprowadzeniu powietrza do pieca zawsze będzie występować nadciśnienie w porównaniu z ciśnieniem przy wylocie strumienia, w związku z czym piec będzie pracował przy większym dopływie tlenu, co z kolei zwiększy efekt spalania i spowoduje efektywniejsze wykorzystanie spalanego drewna. Możliwe jest również zredukowanie rozchodzenia się szkodliwych gazów dzięki wyższej temperaturze w płomieniówce. Kolejny pozytywny efekt wynikający z zastosowania wynalazku może być zauważony w czasie rozpalania, ponieważ staje się ono znacznie łatwiejsze, na przykład w przypadku drewna opałowego w piecu opalanym drewnem. Dzięki temu osiągnięty zostanie bardziej równomierny rozkład temperatury przy mniejszym zużyciu paliwa.

Stosowane w niniejszym tekście określenie „nadciśnienie” oznacza, że powinno być ustanowione ciśnienie różnicowe wystarczające do odwrócenia prądu powietrza w punktach przecieku i liniach wylotowych powietrza, do postaci małego wychodzącego prądu, dzięki czemu zostanie osiągnięty jeden z technicznych aspektów pożądanych przez niniejszy wynalazek. W wyniku tego zmniejszają się zastrzeżenia do efektu działania wentylatora.

Podgrzane świeże powietrze jest z korzyścią prowadzone prosto do obszaru pieca. Wstępne podgrzewanie powietrza może być wykonywane w dowolny znany sposób, na przykład poprzez zastosowanie obramowania kominka wokół płomieniówki. Takie rozwiązanie techniczne zajmuje małą przestrzeń budynku oraz charakteryzuje się niskimi kosztami instalacji i utrzymania.

Urządzenie wylotowe może w swej najprostszej postaci mieć po prostu postać naturalnych punktów przecieku w domu, na przykład w postaci zaworu, aczkolwiek szczególnie korzystne jest stosowanie w nowych budynkach specjalnie do tego przeznaczonego urządzenia wylotowego, na przykład wydzielonego zaworu przepustowego, który jest ukształtowany odpowiednio do swego przeznaczenia. Korzystne jest, by zawór przepustowy był umieszczony w zazwyczaj zimnych miejscach, na przykład na poziomie podłogi w dolnych miejscach budynku.

W podstawowym, aczkolwiek korzystnym przykładzie realizacji, zawór przepustowy jest samoregulującym zaworem zwrotnym, w szczególności zaworem membranowym, który zamyka się, gdy zewnętrzne ciśnienie jest większe niż ciśnienie wewnątrz budynku, oraz otwiera się przy ciśnieniu, które jest nieznacznie większe niż ciśnienie na zewnątrz budynku.

W innym przykładzie realizacji, zawór przepustowy może być zdalnie sterowanym zaworem, połączonym z regulatorem, który koordynuje intensywność pracy wentylatora dostarczającego powietrze z zewnątrz budynku, oraz otwierającym urządzenie wylotowe przez zawory ciśnieniowe, które są kontrolowane przez czujniki ciśnienia do pomiaru ciśnienia różnicowego pomiędzy wnętrzem i zewnętrzną stroną budynku. W domach z wentylatorami od187 483 prowadzającymi, na przykład w kuchni, konieczne może być koordynowanie intensywności wentylatora doprowadzającego świeże powietrze i wentylatora odprowadzającego.

W obszarach, w których silne wiatry występują przez większą część roku odpowiednie może być zastosowanie większej ilości urządzeń odprowadzających w różnych fragmentach ściany w celu uniknięcia ciśnienia stagnacji z winy wiatru nadchodzącego z zewnątrz, które zapobiegałyby usuwaniu nadmiaru powietrza z wnętrza budynku.

Należy również wspomnieć, że sposób i układ według wynalazku mogą być również zastosowane w cieplejszych porach roku w celu zapewnienia wystarczającej wymiany powietrza w budynku. Dzięki dolnym wylotom powietrza można również uniknąć problemów związanych z gromadzeniem się radonu lub tym podobnego gazu.

Przedmiot wynalazków tytułem przykładu został przedstawiony na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia schemat przekroju przez układ według wynalazku, fig. 2 - przekrój przez urządzenie wlotowe, fig. 3 - przekrój przez urządzenie wylotowe, fig. 4 - boczny przekrój pieca stosowanego w układzie według niniejszego wynalazku.

Figura 1 przedstawia budynek 11, na przykład dom, który w tym przypadku jest uproszczony do wewnętrznego pokoju 12 i zewnętrznego pokoju 13 z drzwiami fontowymi 14. W przegrodzie 15 pomiędzy pokojami umieszczony jest przewód kominowy 16. W przegrodzie 15 znajdują się również nie pokazany na rysunku otwór drzwiowy. W pobliżu przewodu kominowego 16 znajduje się piec opalany drewnem 17 z plomieniówką 18 w przewodzie kominowym. Piec 17 opalany drewnem może alternatywnie być otwartym piecem lub paleniskiem, oraz może wykorzystywać również paliwo inne niż drewno. Płomieniówka 18 może być wyprowadzana z pokoju przez ścianę.

W zewnętrznej ścianie wewnętrznego pokoju 12 znajduje się otwór, w którym umieszczone jest urządzenie wlotowe 19 (fig. 2) zawierające rurę 20 z zewnętrzną zasuwą 21 i wewnętrzną siatką 22. Wewnątrz rury umieszczony jest wentylator do wprowadzania powietrza atmosferycznego z zewnątrz budynku 11 do wnętrza budynku. Rura 20 jest po wewnętrznej stronie połączona z rurowym kanałem 24, który jest poprowadzony wzdłuż ściany w wewnętrznym pokoju 12 do płomieniówki 28.

Wentylator 23 może być sterowany przez termostat (nie pokazany), który jest umieszczony w płomieniówce 18, lub w innej części pieca 17, która jest szybko ogrzewana gdy rozpoczyna się spalanie. Termostat może, na przykład, uruchamiać wentylator przy temperaturze 50°C w płomieniówce 17. Ponadto, w zewnętrznej ścianie może być umieszczony czujnik ciśnienia, który albo bezpośrednio albo pośrednio reguluje wydajność wentylatora, tak by wspomagać powstawanie wewnętrznego nadciśnienia. W tym celu mogą być zastosowane znane elementy i łączniki. Do kontrolowania wentylatora 23 może być również zastosowany ręcznie sterowany regulator elektroniczny.

W celu umożliwienia uchodzenia powietrza w warunkach nadciśnienia, które zostało wytworzone zgodnie z wynalazkiem, zapewnione jest urządzenie wylotowe 25 w podłodze w pobliżu drzwi frontowych 14, w zewnętrznej ścianie zewnętrznego pokoju 13. Temperatura w tym rejonie jest najniższa w całym budynku. Dzięki takiemu kontrolowanemu wylotowi najzimniejsze powietrze w budynku jest usuwane. W tym obszarze będzie powstawać największa koncentracja niepożądanych gazów'. Możliwe jest zastosowanie więcej niż jednego urządzenia wylotowego umieszczonych w różnych punktach budynku, przy czym korzystne jest ich umieszczanie nisko i w pobliżu miejsc o małej temperaturze.

Figura 3 przedstawia urządzenie wylotowe 25 zawierające rurę 26 z wewnętrzną 27 i zewnętrzną 28 siatką. Przy każdym z końców rury 26 umieszczony jest pierścień 29, 30 z zawieszaną membraną, która zapewnia jednokierunkowe przejście, to znaczy z wewnątrz na zewnątrz. Istnieje wiele możliwości kształtowania wylotu. W celu zwiększenia ciśnienia zamykania membrany w pozycji spoczynkowej, pierścienie mogą być nieznacznie przechylone, na przykład pod kątem do 5°. Warunkiem koniecznym jest, by membrany lub alternatywne elementy zaworowe reagowały na małe nadciśnienie, to znaczy od 0 bar.

Figura 4 przedstawia opalany drewnem piec 17 z dwuczęściową obudową 33, 34 wokół płomieniówki 18, przy czym obie połówki obudowy mogą być identyczne, oraz posiadają gniazdo rury 35 uchodzącej w dół do rury wylotowej 24 z urządzenia wlotowego (fig. 1), oraz

187 483 skierowane do góry gniazdo rury 36 z przegrodą 37, przez które odprowadzane jest wypływające powietrze z górnej części pieca 17. W nowych piecach katalizatorowych płomieniówka 18 ma znacznie wyższą temperaturę niż we wcześniejszych rozwiązaniach z powodu efektu dopalania, dzięki czemu możliwe jest lepsze wykorzystanie energii cieplnej. Poza tym, obudowa 33, 34 będzie chronić użytkowników przed dotknięciem gorącej płomieniówki 18. Rozwiązanie to jest korzystne szczególnie we wstępnej fazie rozgrzewania pieca, gdy płomieniówka 18 osiągnie niebezpiecznie wysoką temperaturę.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób obsługi urządzenia spalającego w domu lub tym podobnym budynku, który zawiera piece opalane paliwem kopalnym takim jak drewno opałowe lub olej, w którym powietrze z zewnątrz budynku doprowadza się przez kanał z wlotu umieszczonego w pobliżu zewnętrznej ściany lub dachu budynku do przynajmniej jednego pieca w celu dostarczenia powietrza do spalania i redukcji różnicy ciśnień pomiędzy wnętrzem budynku i jego zewnętrzną stroną, zgodnie z którym powietrze z zewnątrz budynku doprowadza się do wymiennika ciepła połączonego z płomieniówką pieca, w takiej ilości, by wytworzyło się nadciśnienie, które wymuszałoby wypływ powietrza z budynku, znamienny tym, że nadmiar powietrza z wnętrza budynku odprowadza się na zewnątrz przez przynajmniej jeden otwór wylotowy, a zwłaszcza urządzenie wylotowe, które jest umieszczone w nisko położonych miejscach w budynku przy jego zewnętrznych ścianach, w obszarach najniższych temperatur.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako urządzenie wylotowe stosuje się jeden lub więcej zaworów przepustowych, który umieszcza się przy różnych bocznych ścianach budynku, oraz otwiera się przy minimalnym nadciśnieniu we wnętrzu.
3. 3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że kontroluje się dostarczanie powietrza poprzez pomiar ciśnienia różnicowego, który wpływa na urządzenie sterujące pracą wentylatora.
4. 4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że wciąga się do wnętrza powietrze a tym samym wytwarza się nadciśnienie, przy czym wytwarza się nadciśnienie przy uruchomieniu wentylatora przy temperaturze 50°C.
5. 5. Układ do obsługi urządzenia spalającego w domu lub tym podobnym budynku, zawierające piec opalany paliwem kopalnym, takim jak drewno opałowe lub olej, do ogrzewania domów lub tym podobnych budynków, w którym wentylator wciąga powietrze z wlotu w pobliżu zewnętrznych ścian budynku, przez rurę prowadzącą do pieca, oraz zawierające ponadto wymiennik ciepła, który zawiera w swym wnętrzu część płomieniówki pieca, przy czym wentylator ma takie rozmiary i jest tak sterowany, by wytwarzać nadciśnienie w budynku, znamienny tym, że ma przynajmniej jeden zawór przepustowy (25), który jest otwarty przy niewielkim nadciśnieniu panującym we wnętrzu, oraz który jest umieszczony w najniżej położonych miejscach budynku przy jego zewnętrznych ścianach, w miejscu o najniższej temperaturze, a obudowa (33, 34) wymiennika ciepła obejmującą płomieniówkę (18) jest połączona do rury wylotowej(24).
6. 6. Układ według zastrz. 5, znamienny tym, że zawór przepustowy (25) zawiera zawór membranowy (29, 30, 31, 32).
7. 7. Układ według zastrz. 5, sterujący wentylatora (23) wyposażony w termostat do uruchamiania wentylatora (23), znamienny tym, że zawiera układ umieszczony przy lub na płomieniówce (18) pieca (17).

   Przedmiotem niniejszego wynalazku są sposób i układ do obsługi urządzenia spalającego w domu lub tym podobnym budynku.

   Istnieje wiele niedogodności związanych ze stosowaniem pieca spalinowego w domach i tym podobnych budynkach. W celu doprowadzania powietrza do spalania zasysa się zimne powietrze, które przedostaje się do wnętrza budynku. W wyniku tego powstają ciągi powietrza i nierównomierne rozkłady temperatur wokół pieca, oraz zimne miejsca, do których zasysane jest zimne powietrze.

   187 483

   W norweskim zgłoszeniu patentowym 59825 opisano wdmuchiwanie powietrza wokół pieca. Jednocześnie sugerowane jest zasysanie powietrza z zewnątrz domu do pokoju. Taka wymiana powietrza charakteryzuje się słabą kontrolą ciągów powietrza, zarówno ich źródeł jak i punktów ujścia. Temperatura pieca jest zmniejszona, w związku z czym zmniejsza się wydajność spalania.

   W amerykańskim zgłoszeniu patentowym nr 2 610 565 opisano, że wewnętrzne podciśnienie w pokojach z piecami do spalania jest zmniejszane poprzez zasysanie filtrowanego powietrza z zewnątrz budynku. W ten sposób łagodzone jest zasysanie niekontrolowanego i niefiltrowanego powietrza. Jednakże rozwiązanie to nie usuwa niedogodności związanych z nierównomiernym rozkładem temperatury w budynku oraz powstawaniem obszarów kondensacji w miejscach zimnych i wilgotnych.

   Oprócz problemów związanych ze spalaniem i ogrzewaniem, które na szczęście zostaną rozwiązane, w pewnych obszarach może również występować niepożądana kolekcja gazów i oparów w wielu domach lub tym podobnych budynkach wykorzystujących piece do spalania. Gazy te mogą pochodzić z podłoża lub mogą być wydzielone z papierosów, produktów używanych w budynkach lub z zanieczyszczeń.