SE422707B - Forfarande och system for konditionering av byggnad, som erfordrar tillforsel av kyla och verme under olika delar av dygnet - Google Patents

Description

'10 is 207 25 30 w 40 -Under dagen när tillgång till solenergi 7304578-s . D gaf finns, får ett värmemedium strömma genom takkylradiatorn, som därvid fungerar som en oglasad solfångare av lâgtemperaturtyp.

Det upptagna solvärmet inmatas i en värmelagringstank för lagring. De värmemängder gsom på detta sätt separerats i en värmemängd pâ en lâgtemperaturnivà ("kyla") och en värmemängd på en högre temperaturnivâ ("värme") används för kylning resp. upp- värmning av byggnaden efter behov. I I , Det nya med föreliggande uppfinning är att samma element, nämligen takkyl-_ radiatorn, används både som värmeavgivande och värmeupptagande element alltefter omgivningsbetingelserna. En takkylradiator enligt uppfinningen är utformad för stor värmeavgivning under natten med stor yta. Takkylradiatorn blir därvid tillräck- ligt effektiv för att kunna täcka värmebehovet under dagen. Kombinationen med en separat värmelagringstank och en separat köldlagringstank, dvs. uppdelade funktioner för dag och natt, medför att byggnadens värmesystem kan matas med "kyla" resp. "värme" alltefter behov. Lämpligen utgöres byggnadens kyl- och/eller värmesystem av ett luftfläktsystem av aircondition-typ och inbegriper en vätske-luft-värmeväxla- re samt en fläkt. Värmeväxlaren matas med köldmedium resp. värmemedium enligt ovan.

,En fördel med systemet enligt föreliggande uppfinning är att takkylradia- torn kan användas även som solfångare av lågtemperaturtyp för beredning av tapp- varmvatten. g Det är även möjligt att kombinera pump om så erfordras. 7 - 7 Om den kyla som är tillgänglig under natten ej är tillräcklig för be- hovet under dagen, kan kylsystemet kompletteras med ett evaporativt kylsystem. I Därvid får en mindre mängd vatten strila över taket vid kylningen) varvid avdunst- .ningen av vattnet från taket ger en viss kyleffekt} Detta kylsystem kan naturligtvis ej användas i områden med vattenbrist. Vidare har det evaporativa kylsystemet nack- delar sàsom störande avlagringar härrörande från det avdunstade vattnet, vilket kan systemet enligt uppfinningen med en värme göra takens utseende mindre tilltalande. e _ Här nedan kommer tre föredragna utföringsexempel av uppfinningen att be- skrivas i illustrerande syfte under hänvisning till bifogade ritningar. Därvid visar fig. l en första utföringsform, fig. 2 en andra utföringsform och fig. 3 en tredje utföringsform av systemet enligt uppfinningen.

I fig. l visas en första utföringsform av systemet enligt uppfinningen.

Systemet l inbegriper en takkylradiator 4. Takkylradiatorn.4 utför tre separata funk- tioner, nämligen värmeavgivning, solenergiabsorption samt utgör taktäckningsmaterial.

Takkylradiatorn 4 består av rörslingor 5, som täcks av takplattor 6 och kan installe- ras antingen fristående eller direkt på en byggnads undertak. Takplattorna 6 är ut- formade för att maximera kontaktytan mellan rörslingorna och takplattorna., varige- gnom en s.k. flänsverkan erhålles. Med en dylik takkylradiator erhålles effektiv utstrålning och bortledning av värme under natten och tillräckligt effektiv sol- energiuppfângning under dagen. 10 15 20 25 30 35 40 3 7804578-8 Systemet innefattar vidare en "köldackumulator" 7, som innehåller ett köldmedium 8, och en värmeackumulator 9, som innehåller ett värmemedium l0. Vidare inbegriper systemet ventiler ll, l2, pumpar 13, l4 och ett värmesystem l5 för kyl- ning och uppvärmning av huset så att luften alltid är behagligt tempererad oberoende av utomhustemperaturen. Värmesystemet l5 består av en fläkt l6 och en vatten-luft- värmeväxlare l7.

Systemet fungerar enligt följande. Under natten och när utomhustemperaturen understiger en förutbestämd temperatur, exempelvid +l5°C omställes trevägsventilen ll så att takkylradiatorn 4 förbindes med köldackumulatorn 7. Pumpen l3 startas för att cirkulera köldmediet 8 från köldackumulatorn 7 och genom takkylradiatorn 4 samt åter till köldackumulatorn i ett kretslopp. På grund av utstrålning och avgiv- ning av värme från köldmediet 8 medelst takkylradiatorn 4 till omgivningen sjunker temperaturen hos köldmediet 8 till en låg temperatur, exempelvis ned till ca +5°C.

Detta är möjligt på grund av den stora utstrålning, som finns i dessa geografiska områden vid klara nätter. Under dagen när utomhustemperaturen överstiger en förut- bestämd temperatur, exempelvis +20°C omställes trevägsventilen ll så att takkyl- radiatorn 4 förbindes med värmeackumulatorn 9 och pumpen l3 cirkulerar värmemediet lO i ett kretslopp genom takkylradiatorn 4. Därvid fungerar takkylradiatorn som en solfångare av làgtemperaturtyp. Värmemediet uppvärms genom absorption av solenergi och genom konvektion från omgivningsluften och det upptagna värmet lagras i värme- ackumulatorn 9. På detta sätt lagras "kyla" resp. "värme" i separata ackumulatorer.

"Kylan" resp. "värmet'används vid behov genom att ködlmediet 8 resp. värme- mediet l0 uttages från resp. ackumulator och matas via trevägsventilen l2 och pumpen l4 genom värmeväxlaren l7. Fläkten l6 cirkulerar luft förbi värmeväxlaren.

Luften kyles resp. uppvärms av värmeväxlaren, varigenom luften i huset antager en behaglig temperatur alltefter önskemål.

Ovan angivna funktioner styres företrädesvis automatiskt, exempelvis medels termostater.

Företrädesvis anordnas en tappvarmvattenberedare 18 i värmeackumulatorn 9 för att tillhandahålla tappvarmvatten. Köldmediet 8 och värmemediet l0 utgöres av samma vätska, exempelvis vatten eller vatten-glykol.

I utföringsformen enligt fig. 2 har värmeväxlaren l7 i värmesystemet l5 upp delats i tvâ sektioner l7a och l7b för kyla resp. värme. Härigenom separeras köld- mediet 8 i större utsträckning från värmemediet 10 och en ur temperaturhänseende olämplig blandning mellan dessa undvikes. Vidare utgör värmeväxlaren l7a, l7b ett slu tet system såsom framgår ur figuren. Två pumpar l4a och l4b och två on-off-ventiler l2a, l2b är anordnade. I övrigt fungerar systemet 2 såsom angivits ovan.

Vid områden där utstrâlningen under natten ej är tillräcklig för att mot- svara köldbehovet under dagen kan det vara önskvärt att komplettera "köldsystemet".

Ett sätt som är användningsbart åtminstone i områden med relativt riklig tillgång pâ vatten är den s.k. evaporativa kylningen. Ett sådant kylsystem visas i fig. 3.

Claims (10)

'\ \ l7eo4s7s-e 10 l5 20 25 _30 35 .4oga H Systemet enligt fig. 2 har kompletterats med ett vattenfördelningsrör l9, som ört anordnat utmed takâscn och inbegriper ett flertal hål eller munstycken 20. En pump Zl matar vatten från en behållare 22 och genom munstyckena ZQ så att taket täcks med ett tunt lager vatten. När vattnet avdunstar kyles takkyfiradiatorn 4 medelst evaporativ kylning. Det ej avdunstade vattnet insamlas av en uppsamlings- ränna 23 och âterföres till behållaren 22, När nivån i behållaren sjunkit under en förutbestämd nivå tillföres nytt vatten genom inloppet 24. I Systemet kan naturligtvis varieras i många avseenden.inom ramen för bi- fogade patentkrav. Exempelvis kan värmesystemet l5 utgöras av ett radiatorsystem för värme och kyla, som således distribueras medelst en vätska i stället för medelst luft; . PATENTKRAV g

1. l. Förfarande för konditionering av byggnad, som erfordrar tillförsel av kyla och värme under olika delar av dygnet, under användning av en taktäckande kyl- radiator, k ä n n e t e c k n a t av att under natten när tillgång på "kyla" finns bringas ett köldmedium (8) att strömma genom.takkylradiatorn (4) och till en köld- ackumulator (7)¿ varvid köldmediet avkyles genom utstrålning och bortledning av värm. medelst takkylradiatorn; att under dagen när tillgång på solenergi finns bringas ett värmemedium (l0) att strömma genom takkylradiatorn (4), som fungerar som en solfångare av lägtemperaturtyp, och till en värmeackumulator (9) för lagring av sol- lvärme i värmeackumulatorn; och att värmemediet (l0) resp. köldmediet (8) används e-för uppvärmning resp. kylning av byggnaden vid behov. l f

2. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c-k n a t av att värmemediet (lO) resp. köldmediet (8) bringas att passera en vätske-luftvvärmeväxlare (l7) i ett värmesystem (l5) för byggnaden, och att en fläkt (lö) blåser luft omkring och förbi värmeväxlaren (l7) för att konditionera luften, varefter luften får strömma ut i byggnaden. ' I e

3. Förfarande enligt krav 2, k ä n n e t e c k-na t av att värmeväxlaren (l7) är uppdelad i en "kall" sektion (l7a) och en“varm" sektion (l7b) och att köld- mediet (8) cirkulerar genom den kalla sektionen (l7a) helt skild från värmemediet '_(lO), som cirkulerar genom den varma sektionen (l7b).

4. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n nte t e c k nea t av att vid cirkulationen av kylmediet (8) genom takkylradiatorn (4) vid behov ett evapo- rativt kylsystem tillkopplas, varvid vatten utsprutas på takets yta medelst ett vattenfördelningsrör (l9), varefter vattnet får avdunsta på takets yta för att åstad- _ komma en evaporativ kyleffekt, varjämte överblivet vatten uppsamlas medelst en upp- samlingsränna (23){ _ e _

5. System för genomförande av förfarandet enligt krav l för konditionering av byggnader, som erfordrar tillförsel av kyla och värme under olika delar av dygnet 10 15 20 25 5 a vsalsva-s under användning av en taktäckande ky1radiator, k ä n n e t e c k na t av en kö1d- ackumuiator (7), vi1ken innehä11er ett kö1dmedium (8), som är anordnat att under natten vid ti11gàng på "ky1a" mede1st en pump (13) cirkuiera genom takky1radiatorn (4) för utstråining och bort1edning av värme medeist takky1radiatorn (4): och en värmeackumuiator (9), vi1ken innehà11er ett värmemedium (10), som är anordnat att under dagen vid tiiigäng på so1energi medeist pumpen (13) cirku1era genom takky1- radiatorn (4) för uppvärmning av värmemediet (10) i värmeackumuiatorn; samt ett värmesystem (15) för uppvärmning resp. kyining av byggnaden vid behov.

6. System en1igt krav 5, k ä n n e t e c k n alt av att värmesystemet (15 inbegriper en vätske-1uft-värmeväxiare (17), varvid köidmediet (8) resp. värmemediet (10) strömmar genom värmeväxiaren vid behov, och en fiäkt (16), som biàser 1uft om- kring och förbi värmeväx1aren (17) för att konditionera iuften varefter iuften får strömma ut i byggnaden.

7. System en1igt krav 6, k ä n ne t e c k n a t av att värmeväxiaren (17) är uppdeiad i en "ka11" sektion (17a) och en "varm" sektion (17b) varvid kö1d- mediet (8) resp. värmemediet (10) cirkuierar he1t separerade genom värmeväxiaren.

8. System en1igt något av krav 5-7, k ä n n e t e c.k na t av ett evapo- rativt ky1system, som inkopp1as när kyimediet (8) cirkuieras genom takkyiradiatorn (4) och vid behov, varvid det evaporativa kyisystemet inbegriper ett vattenfördei- ningsrör med hâ1 e11er munstycken (20) för förde1ning och avgivning av vatten ovanpå taket, en uppsam1ingsränna (23), som uppsam1ar ej avdunstat vatten, och en behà11are (22) samt en pump för cirkulation av vattnet.

9. System en1igt något av krav 5-8, k ä n ne t e c k na t av att värmeack muiatorn inbegriper en Varmvattenberedare (18) för beredning av tappvarmvatten.

10. System enligt något av krav 5-9, k ä n n e t e c k na t av att tak- kylradiatorn består av para11e11t med varandra anordnade rörpartier (5), vi1ka är förbundna med varandra så att rörpartierna är seriekoppïade, och tak- e11er fasad- plattor (6), som är försedda med urtagningar, som fjädrande de1vis oms1uter rören i rörsystemet så att rörsystemet och piattorna bi1dar en integrerad enhet. ANFURDA PUBLIKATIONER: