SE0901592A1 - Förfarande och anordning vid en ventilationsanordning - Google Patents

Abstract

Ett förfarande för värme- och fuktåtervinning i en ventilationsanläggning innefattar stegenatt varm och fuktig frånluft (4) kyles mot en kondensationsyta (10) i en värrneväxlare (1)varvid bildat kondensat (12) uppsarnlas. Inkommande torr och kall tilluft (7) värmes påkondensationsytans (10) motsatta sida och utfallt kondensat (12) finfördelas och tillförestilluften (7) såsom en aerosol (13) vid värrneväxlarens (1) inlopp (8) för tilluft (7). Finför- delningen sker med hjälp av en piezo-elektrisk dimgenerator (15). En anordning för värme- och fuktåtervinning i en värmeväxlare (1) i en ventilations-anläggning har en kondensationsyta (10) i värrneväxlarens (1) frånluftssida (2) samt enuppsamlingsanordning (11, 14) för kondensat (12). Vid inloppet (8) till värmeväxlarens (1)tilluftssida (3) är det anordnat en piezo-elektrisk dimgenerator (15), vilken matas med kondensat (12) och vilken avger en aerosol (13) av vatten till inloppet (8) Fig 2

Description

l0 2 Om uppfuktning av den uppvärmda uteluften skall ske innebär detta en ganska stor energi- tillförsel eftersom det tillförda vattnet måste förångas genom tillförsel av ångbildnings- värme.

Det är tidigare känt värmeväxlare där skilj eväggen mellan värmeväxlarens varma och kalla sida är fuktgenomtränglig och exempelvis kan innehålla ett salt som binder fuktigheten.

Fuktigheten vandrar igenom väggen och tillförs, åtminstone delvis till tilluften.

En värmeväxlare av detta slag kan inte regleras vad avser uppfuktningen av tilluften varför betydande problem kan uppstå vid vissa väderlekssituationer. Vidare är fuktövergången i en värmeväxlare av detta slag ofullkomlig genom att det mesta av frånluftssidans fukt- utfallning sker i den kallaste delen, där luften på värmeväxlarväggens andra sida på grund av sin låga temperatur har låg fuktupptagningsfönnåga.

PROBLEMSTÄLLNING Den föreliggande uppfinningen har till ändamål att så utforma det inledningsvis antydda förfarandet att en uppfuktning av tilluften kan ske under användning av frånluftens värmeinnehåll för förångning. Uppfinningen har vidare till ändarnål att så utforma för- farandet att goda möjligheter finns för noggrann reglering av den relativa fuktigheten i tilluften samt därutöver goda möjligheter till rengöring.

Beträffande anordningen har uppfinningen till ändamål att så utforma denna att en analog målsättning uppnås.

PRoBLEMLösNING Den till grund för uppfinningen liggande målsättningen uppnås beträffande förfarandet om detta kännetecknas därav, att fuktigheten bindes genom kondensering i värmeväxlarens frånluftssida, att utfällt kondensat uppsamlas, att åtminstone en del av kondensatet fin- fördelas till en aerosol eller dimma av små luftburna vattenpartiklar i vätskefas och tillföres tilluften i eller vid värmeväxlarens tilluftssida. 3 Den till grund fór uppfinningen liggande målsättningen uppnås beträffande anordningen om denna kännetecknas därav att medlen för bindning och överföring av fukt innefattar en av tilluften kyld kondenseringsyta i frånluftsidari, uppsamlings- och ledningsorgan for upp- samling av kondensatet, en finíördelningsanordning för finfördelning av kondensatet till en dimma av små, luftburna vattenpartiklar i vätskefas, varvid uppsarnlings- och lednings- organen är anordnade att avge kondensat till finfördelningsanordningen.

SAMMANSTÄLLNING ÖVER RITNINGSFIGURER Uppñnningen skall nu beskrivas närmare enligt hänvisning till bifogade ritningar. På dessa visar: fig 1 en schematisk vy av en värmeväxlare enligt tidigare känd teknik; fig 2 värmeväxlaren enligt fig 1, dock modifierad enligt uppfinningen; och fig 3 en undre del av en något modifierad utföringsforrn av värmeväxlaren enligt fig 2.

FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM I fig 1 avser hänvisningsbeteckningen 1 en värmeväxlare vilken arbetar i motström och vilken har en frånluftssida 2 och en tilluftssida 3. Frånluftssidan kan också kallas vänne- växlarens Vanna sida och tilluftssidan dess kalla sida. Frånluften 4 strömmar enligt pilarna uppifrån och nedåt i figuren från ett frånlufisinlopp 5 till ett frånluftsutlopp 6. På mot- svarande sätt strömmar tillufien 7 enligt de streckade pilarna i riktning nedifrån från ett tilluftsinlopp 8 i riktning uppåt till ett tilluftsutlopp 9. Skiljeväggen 10 mellan frånlufts- sidan 2 och tilluftssidan 3 består av ett värmeledande material, som är gastätt och ogenom- trängligt för vatten, såsom koppar, aluminium eller vissa plastkvaliteter. Väggtjockleken är så liten att man kan benämna väggen en folie.

Om man antar att den inkommande tilluften 7 vid tilluftsinloppet 8 är 0-gradig och har en relativ fuktighet på 80 %, så kommer åtminstone de i figuren undre delarna av skiljeväggen 4 att få en temperatur i närheten av O°. Om då den inkommande frånluften antas ha en tem- peratur på 22° och en relativ fuktighet på ca 50°, så kommer en kondensering att ske mot skilj eväggen 10, åtminstone vid dennas undre delar. Härigenom utgör skilj eväggen också en kondensationsyta, där hänvisningsbeteckningen 12 antyder droppar av utfallt kondensat, dvs destillerat vatten. Vid de givna fuktighets- och temperaturförhållandena kan så mycket som 6 g vatten per m3 genomströmmad frånluft fällas ut i form av ett kondensat, som samlas upp i en uppsamlare 11 och som traditionellt har avletts till ett avlopp.

Med de ovan givna temperatur- och fuktighetsförhållandena kommer den från tillufts- utloppet 9 avgående tilluften att få en temperatur i närheten av 20° men en relativ fuktighet som drastiskt har minskat under de ursprungliga 80 % till ett värde i storleksordningen %.

I fig 2 har värmeväxlaren i fig 1 kompletterats för tillämpning av uppfinningen. Mot- svarande detalj er har motsvarande hänvisningsbeteckningar i de båda figurerna.

I utföringsformen enligt fig 1 slutar uppsamlaren 11 i ett avlopp för upptagning av konden- satet. I utföringsfonnen enligt fig 2 har tillkommit en finfördelningsanordning eller enklare uttryckt en dimgenerator 15, vilken har egenskapen att finfórdela vatten i vätskefas till ytterst små, luftfbuma partiklar i vätskefas, dvs en arerosol. Dimgeneratorn ger sålunda en fin vattendimma 13, där de enskilda vattenpartiklama är så små att de inte vidhäftar på de ytor, som de eventuellt kan stöta mot och vidare håller sig svävande i luften under långa tidsperioder. Vidare gäller att dimgeneratom 15 har ledningsförbindelse med uppsamlaren 11, så att åtminstone en del av kondensatet kan föras över till dimgeneratom 15 via dennas inlopp 14. Genom att dimgeneratoms 15 avlopp för dimma 13 är placerat vid inloppet 8 till värmeväxlarens tillufissida 3 kommer de svävande vattenpartiklama i aerosolen eller dimman 13 att följa med strömningen enligt pilarna 7, så att temperaturen undan for undan höj es och så att det sker en törångning av de små vattenpartiklama. Härvid tages ångbild- ningsvärmet från det värme, som avges från frånluften 4 i värmeväxlarens frånluftssida 2.

Genom att dimgeneratom 15 är placerad på det visade sättet kan processen styras på ett sådant sätt att inga vattenpartiklar i vätskefas finns kvar i tilluften 7 vid dennas utlopp 9.

Härigenom vinnes den fördelen att bakterier inte kan spridas in i det utrymme, vartill tilluften avges.

De ovan givna temperatur- och fuktighetsfiñrhållandena är representativa för vinterklimat i södra Sverige. Under andra årstider kan det finnas en anledning att inte befukta den inkommande uteluften i 7 samma omfattning som under vinterklimat. Av denna anledning har ledningsförbindelsen mellan uppsamlaren ll och dimgeneratom 15, speciellt dess inlopp 14, en reglerutrustning medelst vilken flödet kan regleras eller helt avbrytas. På motsvarande sätt är sj älva dimgeneratorn 15 kopplad till ett reglersystem medelst vilket den avgivna mängden dimma per tidsenhet kan styras i beroende av den relativa fuktig- heten i det utrymme vartill tilluften avges.

Dimgeneratom 15 kan vara av flera olika slag och innefatta ett förstoftningsmunstycke, som matas med vatten under högt tryck. Ett armat alternativ kan vara att fördela inkom- mande vatten till den aktuella dimman med hjälp av tryckluft eller med hjälp av en roterande skiva eller en kopp. Dock torde den mest praktiska dimgeneratorn vara en dimgenerator, med en piezo-elektrisk platta 16, vilken matas med hö gfrekvent växel- spänning.

Oavsett dimgenerators 15 funktionssätt är det viktigt att de luftburna vattenpartiklarna är små, mindre än 100 u och helst i storleksintervallet 3-20 u.

Genom att det vatten, som dimgeneratom 15 matas med är ett kondensat är det fritt från lösta salter såsom vanligtvis förekommer i vattenledningsvatten. Detta innebär att någon utfallning av saltpartiklar i luften inte kan ske då kondensatet är rent destillerat vatten.

I fig 3 visas i större skala det undre partiet av en värrneväxlare utförd med ett exempel på en piezo-elektrisk dimgenerator 15. I figuren har en piezo-elektrisk platta fått hänvisnings- beteckningen 16 men dess ledningsanslutningar till en källa för växelspänning år inte visade. I fig 3 har vidare uppsamlings- och ledningsorganen ll, 14 givits en något armor- lunda konstruktiv utformning än vad som visas i fig 2. Det framgår av fig 3 att en nivå- 6 reglering kan ske i den vattenbehållare 17 som ingår i dimgeneratorn 15. Vidare illustreras med pilarna 13 den avgående vattendimman eller aerosolen.

För att fördela den avgående vattendimman 13 så väl som möjligt i hela luftflödet i den inkommande tilluften 7 är det vid tillufissidans inlopp 8 anordnat en dimfördelare 18, som sprider dimman och skapar turbulens.

Claims (9)

10 15 20 25 30 PATENTKRAV

1. l. Förfarande för att i en ventilationsanordning överföra värme och fuktighet från avgående frånluft (4) till inkommande tilluft (7) innefattande stegen: att värme uttages från frånluften i en frånluftssida (2) i en värrneväxlare (1), att uttaget vånne åtminstone delvis överföres till tilluften (7) i en tilluftssida (3) i vänneväxlaren, och att av frånluften buren fuktighet bindes i frånluftssídan och åtminstone delvis tillföres tilluften, kännetecknat därav, att fuktigheten binds genom kondensering (12) i värmeväxlarens (1) frånluftssida (2), att utfällt kondensat uppsamlas, att åtminstone en del av kondensatet finfördelas till en aerosol eller dimma (13) av små, luftburna vattenpartiklar i vätskefas och tillföres tilluften (5) i eller vid värmeväxlarens (1) tilluftssida (3).

2. Förfarande enligt kravet 1, kännetecknat därav, att dimman (13) tillföres vid inloppet (8) till Värmeväxlarens (1) tilluftssida (3).

3. Förfarande enligt kravet 1 eller 2, kännetecknat därav, att dimmans (13) vatten- partiklar ges en storlek < l00u, företrädesvis i området 20-3 p.

4. Förfarande enligt något av kraven 1-3, kännetecknat därav, att dimman (13) genereras medelst en piezo-elektrisk platta (16), vilken hålles nersänkt i kondensatet och vilken drives med en hö gfrekvent växelspänning.

5. Förfarande enligt något av kraven 1-4, kännetecknat därav, att tillförseln av dimma (13) regleras i beroende av den relativa fuktigheten i det utrymme, till vilket tilluften avges.

6. Anordning för att i en ventilationsanordning överföra värme och fuktighet från avgående frånluft (4) till inkommande tilluft (7) innefattande: en värmeväxlare (1) med en tilluftssida (3) och en frånluftssida (2) och medel for bindning av fukt och åtmin- 10 15 20 8 stone delvis överföring av denna till tilluften, kännetecknad därav, att medlen för bind- ning och överföring av fukt innefattar en av tilluften (7) kyld kondensationsyta (10) i från- luftssidan (2), uppsamlings- och ledningsorgan (11, 14) för uppsamling av kondensatet, en finfördelningsanordning (15) för finfördelning av kondensatet till en aerosol eller dimma (13) av små, luftbuma vattenpartiklar i vätskefas, varvid uppsamlings- och lednings- organen är anordnade att avge kondensat till finfördelningsanordningen.

7. Anordning enligt kravet 6, kännetecknad därav, att finfördelningsanord- ningens (15) utlopp för dimma (13) har strömningsförbindelse med tilluftsidans (3) inloppsområde (8).

8. Anordning enligt kravet 6 eller 7, kännetecknad därav, att finfördelnings- anordningen (15) innefattar en piezo-elektrisk platta (16), vilken har ledningsförbindelse med en källa för högfrekvent växelspänning.

9. Anordning enligt något av kraven 6-8, kännetecknad av en regleranordning, vilken som insignal använder den relativa fuktigheten eller en denna representerande parameter i det utrymme, vartill tilluften avges, och vilken är anordnad att styra driften av finfördelningsanordningen (15) eller tillförseln av kondensat till denna för styming av den relativa fuktigheten i det utrymme, vartill tilluften avges, till ett värde, som av märmiskan uppfattas om behagligt.