PL218440B1 - Method for heating or cooling rooms depending on the season - Google Patents
Method for heating or cooling rooms depending on the seasonInfo
- Publication number
- PL218440B1 PL218440B1 PL390862A PL39086210A PL218440B1 PL 218440 B1 PL218440 B1 PL 218440B1 PL 390862 A PL390862 A PL 390862A PL 39086210 A PL39086210 A PL 39086210A PL 218440 B1 PL218440 B1 PL 218440B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- rooms
- heat
- heated
- air
- heating
- Prior art date
Links
Landscapes
- Central Air Conditioning (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób ogrzewania w zimie i chłodzenia latem pomieszczeń, zwłaszcza w jednorodzinnych domach mieszkalnych.The present invention relates to a method of heating rooms in winter and cooling rooms in summer, especially in single-family residential houses.
Powszechne stosowanie w budownictwie materiałów o bardzo dobrych własnościach izolacyjnych, zmieniło gradację czynników decydujących o utrzymywaniu odpowiednich warunków termicznych w pomieszczeniach. W wyniku ograniczenia strat cieplnych przez przenikanie, straty ciepła przez wentylację wysunęły się na plan pierwszy i decydują o poziomie kosztów ogrzewania budynków. Ze względu na to, że straty energii cieplnej z powietrzem wentylacyjnym są dominujące, umożliwia to wykorzystanie strumienia powietrza świeżego doprowadzanego do pomieszczeń jako nośnika ciepła.The widespread use of materials with very good insulating properties in construction changed the gradation of factors determining the maintenance of appropriate thermal conditions in rooms. As a result of limiting heat losses through transmission, heat losses through ventilation have come to the fore and determine the level of heating costs for buildings. Due to the fact that heat energy losses with the ventilation air are dominant, it enables the use of the fresh air stream supplied to the rooms as a heat carrier.
Za postępem w dziedzinie materiałów budowlanych, dotychczas nie nadążają rozwiązania w zakresie ogrzewania i wentylacji budynków, skutkiem czego stosowane są systemy grzewczo-wentylacyjne o niskiej efektywności.The developments in the field of building materials have so far been lagging behind in heating and ventilation solutions for buildings, which results in the use of low-efficiency heating and ventilation systems.
Istnieje wiele sposobów ogrzewania pomieszczeń, w tym również domów mieszkalnych, zwłaszcza jednorodzinnych, które można podzielić na dwie zasadnicze grupy:There are many ways to heat rooms, including residential houses, especially single-family houses, which can be divided into two main groups:
- sposoby bezpośrednie, oparte na podgrzewaniu powietrza przez kontakt z gorącą powierzchnią obudowy paleniska i konwekcyjne rozprowadzanie go w ogrzewanym pomieszczeniu,- direct methods, based on air heating by contact with the hot surface of the furnace housing and distribution of it by convection in a heated room,
- systemy z użyciem czynnika pośredniego, którym zazwyczaj jest woda przenosząca ciepło wydzielane w palenisku do wymienników ciepła, w których ono przenika do powietrza wypełniającego ogrzewane pomieszczenia i jest w nich rozprowadzane przez konwekcję.- systems using an intermediate medium, which is usually water, transferring the heat released in the furnace to heat exchangers, in which it penetrates into the air filling the heated rooms and is distributed in them by convection.
We wszystkich tych sposobach ogrzewania budynków występuje swobodny, praktycznie niemożliwy do regulowania przepływ przynajmniej jednego czynnika, a mianowicie powietrza wypełniającego pomieszczenia.In all these methods of heating buildings, there is a free, practically impossible to regulate, flow of at least one medium, namely the air filling the rooms.
Instalacje grzewcze realizowane według tych sposobów charakteryzują się niską efektywnością, dużą bezwładnością termiczną, a także małą podatnością na regulację parametrów.Heating installations implemented according to these methods are characterized by low efficiency, high thermal inertia, and low susceptibility to parameter adjustment.
Znany jest również sposób ogrzewania pomieszczeń w budynkach, w którym wykorzystywane jest ciepło unoszone ze strumieniem spalin zmieszanych z zużytym powietrzem wentylacyjnym. Jednak, zastosowana w nim jednostopniowa wymiana ciepła, przy przeciwprądzie lub krzyżowym przepływie czynników grzewczego i ogrzewanego, przy niskiej temperaturze otoczenia może powodować takie obniżenie temperatury powierzchni wymiany ciepła, które może doprowadzać do osadzania się na niej szronu z pary wodnej zawartej w spalinach. Może to powodować blokowanie przepływu strumienia spalin zmieszanych z zużytym powietrzem wentylacyjnym, co może stanowić zagrożenie dla osób w ogrzewanych pomieszczeniach.There is also a known method of heating rooms in buildings, which uses the heat carried by the flue gas stream mixed with used ventilation air. However, the single-stage heat exchange applied in it, with countercurrent or cross-flow of the heating and the heated media, at low ambient temperature, may cause such a decrease in the temperature of the heat exchange surface, which may lead to the deposition of frost from water vapor contained in the flue gas. This may cause blockage of the flow of exhaust gas mixed with used ventilation air, which may pose a threat to people in heated rooms.
Sposób ogrzewania pomieszczeń według wynalazku, zapewnia uzyskiwanie komfortu cieplnego przy mniejszym zapotrzebowaniu energii i niższych nakładach inwestycyjnych na jego realizację niż w tradycyjnych systemach grzewczych i ponadto umożliwia chłodzenie pomieszczeń w okresach letnich upałów.The method of heating rooms according to the invention ensures obtaining thermal comfort with lower energy consumption and lower investment costs for its implementation than in traditional heating systems, and also allows the rooms to be cooled during summer heat waves.
Cel ten osiągnięto przez zastosowanie systemu ogrzewania pomieszczeń z wymuszonym przepływem zarówno czynnika grzewczego, którym są spaliny zmieszane z zużytym powietrzem wentylacyjnym oddające unoszone ciepło, jak też czynnika ogrzewanego jakim jest powietrze świeże z otoczenia.This goal was achieved by the use of a space heating system with forced flow of both the heating medium, which are exhaust gases mixed with used ventilation air, which give up the raised heat, and the heated medium, which is fresh air from the environment.
Według wynalazku, w sezonie grzewczym powietrze świeże stosowane do przewietrzania ogrzewanych pomieszczeń budynku, zasysa się z zewnątrz wentylatorem powietrza świeżego i przetłacza przez wielosegmentowy wymiennik ciepła, z cienkościennych płyt profilowanych, w którym ogrzewa sieje ciepłem odbieranym z zużytego powietrza wentylacyjnego i uzupełniającym je ciepłem spalin zmieszanych z tym powietrzem. Wieloczłonowy wymiennik ciepła rozwiązany jest tak, aby w pierwszym jego członie licząc od wlotu powietrza świeżego, występował współprądowy przepływ czynników grzewczego i ogrzewanego. Takie rozwiązanie zapobiega wychładzaniu powierzchni wymiany ciepła do temperatury niższej niż 0°C przy bardzo niskiej temperaturze otoczenia i osadzaniu się na niej szronu z pary wodnej zawartej w spalinach. Dodatkowym zabezpieczeniem przed wystąpieniem takiego zjawiska jest wymóg, aby powierzchnie wymiany ciepła były dobierane tak, żeby temperatura strumienia spalin zmieszanych z wentylacyjnym powietrzem zużytym, na wylocie z układu grzewczego do atmosfery, nie była niższa niż 5°C, przy najniższej możliwej temperaturze otoczenia. Zużyte powietrze wentylacyjne z ogrzewanych pomieszczeń i spaliny z paleniska zasysa się wentylatorem spalin i przetłacza przez filtr zabezpieczający wieloczłonowy wymiennik ciepła i po przejściu przez wszystkie jego człony i ochłodzeniu do temperatury nie niższej niż 5°C, zrzuca sieje do atmosfery.According to the invention, during the heating season, the fresh air used to ventilate the heated rooms of the building is sucked in from the outside with a fresh air fan and forced through a multi-segment heat exchanger, from thin-walled profiled plates, where it heats with the heat received from used ventilation air and supplementing it with the mixed exhaust gas with that air. The multi-unit heat exchanger is arranged in such a way that in its first member, counting from the fresh air inlet, there is a co-current flow of heating and heated media. This solution prevents the cooling of the heat exchange surface to a temperature lower than 0 ° C at very low ambient temperature and the deposition of frost from water vapor contained in the flue gas. An additional protection against the occurrence of such a phenomenon is the requirement that the heat exchange surfaces be selected so that the temperature of the exhaust gas stream mixed with ventilation exhaust air, at the outlet from the heating system to the atmosphere, is not lower than 5 ° C, at the lowest possible ambient temperature. The used ventilation air from heated rooms and combustion gases from the furnace are sucked in with the exhaust fan and forced through the filter protecting the multi-unit heat exchanger and, after passing through all its elements and cooling to a temperature not lower than 5 ° C, is discharged into the atmosphere.
PL 218 440 B1PL 218 440 B1
Wydmuch sytuowany jest tak, aby wypływające z niego spaliny zmieszane z zużytym powietrzem wentylacyjnym nie wpływały na jakość powietrza świeżego pobieranego do układu. Świeże powietrze wentylacyjne, po częściowym podgrzaniu go w wymienniku wieloczłonowym, w celu zabezpieczenia użytkowników ogrzewanych pomieszczeń przed niekorzystnym dla zdrowia oddziaływaniem suchego powietrza, jest poddawane nawilżaniu w wymaganym stopniu wodą, w komorze nawilżającej. Powietrze to osusza się i podgrzewa w ostatnim członie wymiennika ciepła do temperatury zapewniającej komfort klimatyczny w pomieszczeniach. Tak przygotowane świeże powietrze wentylacyjne, rozprowadza się do ogrzewanych pomieszczeń kanałami i dla zapewnienia równomiernego rozkładu temperatur w tych pomieszczeniach, stosuje się eżektory mieszające ogrzane powietrze świeże z chłodnym powietrzem zasysanym z tych pomieszczeń. Ciepło niezbędne do uzupełniania obiegu, pozyskuje się w kominku opalanym gazem lub olejem opałowym, usytuowanym w jednym z pomieszczeń budynku. Dzięki temu, że strumienie grzewczy i ogrzewany przepływają przez wymiennik ciepła pod podobnymi ciśnieniami i naprężenia nimi wywoływane wzajemnie się znoszą, wymiennik ciepła jest budowany z cienkościennych płyt profilowanych.The blow-out is arranged in such a way that the outgoing exhaust gases mixed with used ventilation air do not affect the quality of the fresh air taken into the system. Fresh ventilation air, after it is partially heated in a multi-section heat exchanger, in order to protect the users of the heated rooms against the harmful effects of dry air, is humidified to the required degree with water in the humidifying chamber. This air is dried and heated in the last part of the heat exchanger to the temperature ensuring the climatic comfort in the rooms. Fresh ventilation air prepared in this way is distributed to heated rooms through ducts and to ensure even temperature distribution in these rooms, ejectors are used to mix heated fresh air with cool air sucked in from these rooms. The heat necessary to replenish the circulation is obtained in a fireplace fired with gas or fuel oil, located in one of the rooms of the building. Due to the fact that the heating and heated streams flow through the heat exchanger at similar pressures and the stresses caused by them cancel each other out, the heat exchanger is built of thin-walled profiled plates.
Sposób według wynalazku pozwala również na chłodzenie podczas letnich upałów pomieszczeń ogrzewanych w sezonie grzewczym. Jest to osiągane przez chłodzenie wodą nagrzanego powietrza o niskiej wilgotności względnej, przez adiabatyczne nawilżanie tego powietrza. W takim przypadku, powietrze zasysa się wentylatorem świeżego powietrza, poddaje nawilżaniu w wymaganym stopniu w komorze nawilżającej i ochłodzone powietrze rozprowadza się kanałami do poszczególnych pomieszczeń.The method according to the invention also allows for cooling the rooms heated during the heating season during the summer heat. This is achieved by water cooling heated air of low relative humidity, by adiabatic humidification of this air. In such a case, the air is sucked in with a fresh air fan, humidified to the required degree in the humidifying chamber and the cooled air is distributed through channels to individual rooms.
W przykładach zastosowania wynalazku podano numerację elementów, zgodnie z rysunkiem schematycznym przedstawiającym jego istotę. Przykłady te nie stanowią ograniczenia możliwości realizacji sposobu według wynalazku.In the examples of the application of the invention, the numbering of elements is given according to the schematic drawing showing its essence. These examples do not limit the feasibility of the method according to the invention.
P r z y k ł a d I:P r z k ł a d I:
Gdy system według wynalazku wykorzystuje się jako układ grzewczy, powietrze z otocze3 nia (14) zasysa się wentylatorem (2) o wydajności 800 m3/godz. czerpnią (1) i kieruje do wymiennika 2 ciepła (3 i 4) o powierzchni wymiany ciepła F=60 m2, w którym pierwszy człon (3) jest współprądowy, a w drugim członie stosuje się przeciwprądowy przepływ mediów. Powietrze to (14) podgrzewa się najpierw do około 0°C, a następnie do około 25°C kosztem ciepła spalin zmieszanych z wentylacyjnym powietrzem zużytym (16), które ochładza się do temperatury nie niższej niż 5°C. Powietrze świeże (14) nasyca się wodą w komorze nawilżającej (6) w takim stopniu, aby zapewniony był komfort klimatyczny w pomieszczeniach budynku. Nawilżone powietrze świeże (14) podgrzewa się następnie 2 w końcowym wymienniku ciepła (5) o powierzchni wymiany ciepła F=30 m2 do temperatury około 50°C kosztem ciepła mieszaniny spalin i zużytego powietrza wentylacyjnego (16) ochładzającej się od około 70°C do temperatury około 45°C i rozprowadza się je do poszczególnych pomieszczeń budynku. Powietrze to w celu zapewnienia właściwego rozkładu temperatur w pomieszczeniach, wdmuchuje się do nich eżektorami (7), zasysającymi chłodne powietrze z tych pomieszczeń. Równocześnie paliwo (15) jakim jest gaz lub olej opałowy, spala się w palenisku, którym może być kominek usytuowany w jednym z pomieszczeń budynku. Spaliny zmieszane z zużytym powietrzem wentylacyjnym zasysa sie 3 z poszczególnych pomieszczeń wentylatorem (10) o wydajności 810 m3 i przetłacza przez filtr (11), wymienniki ciepła (5, 4 i 3) i zrzuca do atmosfery (16) wydmuchem (12). Filtrowanie spalin ma na celu zabezpieczenie wymienników ciepła (3, 4 i 5) przed osiadaniem zanieczyszczeń na powierzchniach wymiany ciepła, a także ochronę środowiska naturalnego. Dzięki niskiemu i zrównoważonemu ciśnieniu w obydwu strumieniach wymieniających ciepło, wymiany tej dokonuje się w wymiennikach z cienkościennych płyt profilowanych z aluminium o grubości 0,2 milimetra, co obniża nakłady na realizację 3 systemu grzewczego. W budynku położonym w III strefie klimatycznej o kubaturze 800 m3 i użytkowej 2 powierzchni ogrzewanej 300 m2 (przy temperaturze otoczenia - 20°C) koszt ogrzewania według wynalazku jest o około 50% niższy od kosztu ogrzewania tradycyjnego mimo tego, że w sposobie według wynalazku powietrze wprowadzane do pomieszczeń jest nawilżane, co zwiększa komfort klimatyczny w ogrzewanych pomieszczeniach, ale pochłania pewną ilość energii, powietrze zaś ogrzewane tradycyjnymi sposobami zazwyczaj jest suche.When the system according to the invention is used as a heating system, the air present in Setting 3 (14) is sucked in the fan (2) with a capacity of 800 m 3 / h. inlet (1) and directed to the heat exchanger 2 (3 and 4) with a heat exchange surface F = 60 m 2 , in which the first member (3) is co-current, and the second member uses counter-current media flow. This air (14) is first heated to about 0 ° C and then to about 25 ° C at the expense of the heat of the exhaust gas mixed with ventilating exhaust air (16) which is cooled to a temperature not lower than 5 ° C. Fresh air (14) is saturated with water in the humidifying chamber (6) to such an extent that the climate comfort in the building's rooms is ensured. The humidified fresh air (14) is then heated 2 in the final heat exchanger (5) with a heat exchange surface F = 30 m 2 to a temperature of about 50 ° C at the expense of the heat of the mixture of exhaust gases and used ventilation air (16) cooling from about 70 ° C to a temperature of about 45 ° C and distributed to individual rooms of the building. In order to ensure the proper temperature distribution in the rooms, this air is blown into them with ejectors (7), which suck in cool air from these rooms. At the same time, the fuel (15), which is gas or heating oil, is burned in the furnace, which may be a fireplace located in one of the rooms of the building. The exhaust gas mixed with the spent ventilation air is sucked in 3 individual room fan (10) with a capacity of 810 m 3 and extruded through the filter (11), heat exchangers (5, 4 and 3) and dumps to the atmosphere (16) an exhaust (12). Flue gas filtering is to protect the heat exchangers (3, 4 and 5) against settling of pollutants on the heat exchange surfaces, as well as to protect the natural environment. Due to the low and balanced pressure in both streams of heat exchange, this exchange is performed in exchangers made of thin-walled aluminum profiled plates with a thickness of 0.2 millimeters, which reduces the expenditure on the implementation of the 3rd heating system. The building in the third climate zone with a capacity of 800 m 3 and use two heated area of 300 m 2 (at an ambient temperature of - 20 ° C) the cost of heating the invention is about 50% lower than the cost of the traditional system even though the method according to According to the invention, the air introduced into the rooms is humidified, which increases the climate comfort in heated rooms, but absorbs a certain amount of energy, and the air heated by traditional methods is usually dry.
P r z y k ł a d II:P r z x l a d II:
Podczas letnich upałów pomieszczenia ogrzewane w sezonie grzewczym mogą być chłodzone. Jest to osiągane przez chłodzenie świeżego powietrza wentylacyjnego, wprowadzanego do tych pomieszczeń, które poddaje się adiabatycznemu nawilżaniu go wodą.During the summer heat, the rooms heated during the heating season can be cooled. This is achieved by cooling the fresh ventilation air introduced into these rooms, which is adiabatically moistened with water.
PL 218 440 B1PL 218 440 B1
Powietrze świeże o temperaturze 32°C i wilgotności względnej 40% wprowadza się wentylato33 rem (2) o wydajności 800 m3/godz. do budynku o kubaturze 800 m3 przez czerpnię (1) i kieruje się do komory nawilżającej (6). W komorze nawilżającej w kontakcie z wodą o rozwiniętej powierzchni powietrze to nawilża się do wilgotności względnej 70%. W wyniku adiabatycznego nawilżenia temperatura powietrza obniża się o 6°C zapewniając komfort klimatyczny w wentylowanych pomieszczeniachOutdoor air at 32 ° C and 40% RH is introduced wentylato33 rem (2) with a capacity of 800 m 3 / h. to a building with a capacity of 800 m 3 through the air intake (1) and goes to the humidifying chamber (6). In the humidifying chamber, in contact with water with a developed surface, this air is humidified to a relative humidity of 70%. As a result of adiabatic humidification, the air temperature drops by 6 ° C, ensuring climate comfort in ventilated rooms
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL390862A PL218440B1 (en) | 2010-03-29 | 2010-03-29 | Method for heating or cooling rooms depending on the season |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL390862A PL218440B1 (en) | 2010-03-29 | 2010-03-29 | Method for heating or cooling rooms depending on the season |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL390862A1 PL390862A1 (en) | 2011-10-10 |
PL218440B1 true PL218440B1 (en) | 2014-12-31 |
Family
ID=44838335
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL390862A PL218440B1 (en) | 2010-03-29 | 2010-03-29 | Method for heating or cooling rooms depending on the season |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
PL (1) | PL218440B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
PL424756A1 (en) * | 2018-03-05 | 2019-09-09 | Monika Janczarek | Method for heating rooms, using fuels, with trace emission of pollutants |
-
2010
- 2010-03-29 PL PL390862A patent/PL218440B1/en unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
PL424756A1 (en) * | 2018-03-05 | 2019-09-09 | Monika Janczarek | Method for heating rooms, using fuels, with trace emission of pollutants |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PL390862A1 (en) | 2011-10-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10690358B2 (en) | Air conditioning with recovery wheel, passive dehumidification wheel, cooling coil, and secondary direct-expansion circuit | |
US7581408B2 (en) | Hybrid dehumidification system for applications with high internally-generated moisture loads | |
US11320161B2 (en) | Air conditioning with recovery wheel, dehumidification wheel, and cooling coil | |
US20130319632A1 (en) | Ventilation apparatus capable of recovering thermal energy | |
CN205641396U (en) | Double -cold -source fresh air conditioning unit | |
US20140083648A1 (en) | Dedicated outdoor air system with pre-heating and method for same | |
CN102252378A (en) | Whole-house-type air conditioning fresh air handling unit | |
CN108105931A (en) | A kind of constant temperature and humidity airhandling equipment with twin-stage heat reclamation device | |
CN208042334U (en) | The energy-saving unitary air handling unit of independent temperature-humidity control | |
RU2671909C1 (en) | Air conditioning system with a hybrid hot air exhaust line | |
WO2013080478A1 (en) | Heat exchanging element and heat exchanging ventilation apparatus using same | |
TWM406062U (en) | Ventilation and energy conservation equipment for green building | |
CN106369769A (en) | Novel independent temperature and humidity control method and system | |
PL218440B1 (en) | Method for heating or cooling rooms depending on the season | |
RU2296463C1 (en) | Electric heat recovering apparatus | |
KR101562744B1 (en) | Air handling system interworking with ventilation unit | |
CN113028484B (en) | Biomass heating fire wall and fresh air conditioner integrated system | |
PL235704B1 (en) | Multiplanar monolithic heating and cooling panel | |
KR101037871B1 (en) | Air handling unit using cooling/dehumidifying energy recovery technology | |
Babota | Mechanical Ventilation Systems with Heat Recovery for Refurbishment Projects and New Buildings | |
PL232245B1 (en) | Panel, preferably for transportation of media | |
RU2807848C2 (en) | Air heater | |
Comino et al. | Very low energy consumption HVAC systems for NZEB buildings. The potential of indirect evaporative coolers in South European climates Very low energy consumption HVAC systems for NZEB buildings. The potential of indirect evaporative coolers in South Eur | |
RU2707241C1 (en) | Plenum air conditioner with non-fluid rotary heating and hybrid cooling | |
CN219531008U (en) | Novel energy-saving double-cold-source constant temperature and humidity unit |