SE437723B - Sett och anordning for drift av en vermeanleggning - Google Patents

Description

8306259-6 10 15 20 25 30 35 _åg;,;,f gr,t *Tar ef” 1Ef* 2 och en värmeanläggning åstadkommes som ger utomordent- lig driftsekonomi samtidigt som dess funktion och höga verkningsgrad säkerställes vid alla yttertemperaturer.

Detta syfte uppnås genom att sättet och värmeanlägg- ningen erhållit de i de följande patentkraven angivna kännetecknen.

Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas närmare i samband med ritningen.

Figur l visar schematiskt ett tvärsnitt genom en värmeanläggning enligt uppfinningen.

Figur 2 visar ett principschema över den i värme- anläggningen i figur l ingående värmepumpen.

I den i figur l visade värmeanläggningen betecknar l en brännare för olja eller gas vilken är anordnad i en Vattenburen panna 2 till vilken är ansluten en tank eller utrymme 13 för varmvattenberedning. Pannan 2 och tanken 13 är anordnade på ett stativ ll. Med ett mellanrum ovanför pannan 2 och tanken 13, vilket mellanrum bildar en luft- kanal 3, är anordnad en korsströmsvärmeväxlare 4 samt en cirkulationsluftsvärmepump 5. Ovanför värmeväxlaren 4 finns en utsugningskammare 6 försedd med en evakuerings- fläkt 7 ansluten till ett urblåsningsrör 9 för förbrukad luft resp. avgaser som beskrivs nedan. Med 8 betecknas ett utrymme innehållande styrutrustning för värmepannan. Hela värmeanläggningen är anordnad i ett tillslutet utrymme eller pannrum 10. .

Till värmeväxlaren 4 ansluter en utifrân kommande insugningskanal 12 för friskluft samt en insugningsöpp- ning 14 för returluft från pannrummet 10 som cirkulerar i anläggningen via värmeväxlaren 4 och värmepumpen 5, som beskrivs närmare nedan, Värmepumpen 5 har en utblåsnings- öppning 15 för den efter passagen genom värmepumpen cirkule-- ranue blandningen av friskluft och returluft. Med 16 be- tecknas en insugningsöppning för tillförsel av luft från pannrummet 10 till luftkanalen 3. I luftkanalen 3 mynnar även utblâsningskanalen 17 för avgaser från värmepannan 2. 10 15 20 25 30 35 8306259-6 3 För styrning av värmeanläggningens funktion är anord- nade ett antal avkännare som på icke närmare visat sätt är förbundna med styrutrustningen anordnade i utrymmet 8.

Sålunda är värmepannan 2 försedd med en temperaturavkänna- re TC l friskluftsintaget 12 försett med en temperaturav- kännare TC 2 och pannrummet 10 försett med en temperatur- 4 avkännare TC 3. En tryckavkännare PD 1 och en temperatur- avkännare TC X är anordnade i utsugningskammaren 6. Värme- pannans 2 brännare 1 startas och stoppas via ett kontroll- relä betecknat med AY.

Den i figur 1 visade värmeanläggningen fungerar på följande sätt. Värmeanläggningen har en via värmepumpen 5 cirkulerande luftström som härrör från friskluft vilken inkommer via friskluftsintaget 12 och en returluftström som via insugningsöppningen 14 tillsammans med friskluften tillföres värmeväxlaren 4 och därifrån till värmepumpens 5 förångare såsom värmeavgivande medium. I det visade exemp- let, i vilket värmepumpen är av en typ som värmer vattnet i ett vattenburet uppvärmningssystem utblåses cirkulations- luften från värmeväxlaren 5 via utblåsningsöppningen 15 i det slutna rummet 10, vilket i föreliggande fall utgöres av ett pannrum i vilket värmeanläggningen är anordnad. Det skall dock stå lokal i vilken värmeanläggningen är anordnad, varvid den vid 15 utblåsta luften utgör uppvärmningsmedium för loka- len. Det är även tänkbart att utblåsningsöppningen 15 från värmepumpen 5 är ansluten till ett uppvärmningssystem som arbetar med inblåsning av varmluft i de lokaler som skall klart att utrymmet 10 kan vara en större uppvärmas, varvid utblåsningsöppningen 15 tillför luft till nämnda system. Detta förutsätter naturligtvis att retur- luften från ventilationssystemtet återföres till det rum 10 i vilket värmeanläggningen är anordnad. 1 den visade utföringsformen, där värmepumpen 5 tjänar för uppvärmning av cirkulationsvatten som nämnts ovan, ut- blåses sålunda luften från utblåsningsöppningen 15 till rummet 10. Från rummet 10 strömmar en delluftström via 8306259-6 4 insugningsöppningen 16 och gaskanalen 3 till värmeväx- laren 4 som är av korsströmstyp det vill säga med två helt slutna system av kanaler som skilda från varandra förlöper i två mot varandra vinkelräta riktningar. Efter 5 passagen genom värmeväxlaren 4 evakueras denna delluft- ström som via öppningen 16 inkommit från rummet 10 via det upptill anordnade utblåsningsröret 9 till atmosfären.

Vid passagen genom värmeväxlaren 4 förvärmer denna del- luftström blandningen av friskluft som inkommer i kanalen 10 12 och returluft från pannrummet 10 som inkommer via in- sugningsöppningen 14 i värmeväxlaren 4. Den via värme- pumpen cirkulerande luftströmmen skall vara större än den luftmängd som evakueras via utblåsningsröret 9 så att i pannrummet 13 eller motsvarande utrymme råder 15 ett högre tryck än i utblåsningskammaren 6 i värmeanlägg- ningen. Det beskrivna drifttillståndet hos värmeanlägg- ningen råder då cirkulationsvärmepumpen i första hand ensam sörjer för energiförsörjningen i värmesystemet. Då så krävs för att höja energiinnehållet i cirkulations- 20 luftströmmen genom värmeväxlaren 4 till värmepumpen 5, exempelvis under den varma perioden av året då värmepumpen ensam står för värmeanläggningens energiförsörjning, star- tas evakueringsfläkten 7, vilket ökar genomströmmningen genom värmeväxlaren 4 av såväl evakuerad luft som inkom- 25 mande luft. Under den kallare perioden av året eller då yttertemperaturen är låg, vilket avkännes av de beskriv- na temperaturavkännarna, som beskrivs nedan, startar dess- utom brännaren l för värmepannan 2 och avgaserna från vär- mepannan 2 tillföres via utloppsröret 17 till kanalen 3 30 för blandning med evakueringsluften från öppningen 16, varvid energiinnehållet i luftströmmen från värmeväxlaren 4 till värmepumpen 5 ytterligare ökas.

Det framgår av ovanstående beskrivning att kombina- tionen av värmepanna 2, värmeväxlare 4 och värmepump 5 35 ger en anläggning där värmepumpen 5 hela tiden arbetar under gynsamma betingelser. Då temperaturen vid TC l 10 15 20 25 30 35 8306259-6 5 sjunkit under inställt värde startar värmepumpen och om temperaturen utomhus vid TC 2 är högre än inställt värde startar evakueringsfläkten för att höja energi- innehållet i luftströmmen till värmepumpen. När tempera- turerna vid TC 1, TC 2 och TC 3 samtidigt ligger under resp. inställningsvärden startar evakueringsfläkten och när undertrycket vid PD l i utsugningskammaren 6 sjunkit under inställt värde startar värmepannans 2 brännare 1 via sitt kontrollrelä AY. Då temperaturen i pannrummet l0 vid TC 3 stigit över det inställda värdet stannar brännaren l och evakueringsfläkten 7 och värmepumpen 5 förbrukar det ackumulerade värmet i pannrummet samt star- tar på nytt då temperaturen sjunkit under inställt värde.

När temperaturen i vattenströmmen vid TC l stigit över det inställda värdet stannar brännaren och evakuerings- fläkten men värmepumpen fortsätter att gå tills dess att en något högre temperatur vid TC l har uppnåtts och om tem- peraturen sjunker startar brännaren och evakueringsfläkten på nytt. Den vid TC X anordnade temperaturavkännaren i utsugningskammaren hindrar brännaren att starta om tempe- raturen är högre än inställt värde. Värmepumpens 5 cirku- lationspump går kontinuerligt.

Genom att cirkulationsluftvärmepumpen 5, evakuerings- fläkten 7 och värmepannan 2 var för sig startas i serie efter varandra vid stigande energibehov åstadkommas så- lunda de gynsammaste driftbetingelser för anläggningen.

Vid Vattenburen värmepanna 2 och värmepump 5 med vatten- uppvärmning är det lämpligt att pannans 2 och pumpens 5 vattensystem är kopplade i serie för att erhålla en hög- re utgående vattentemperatur från värmeanläggningen. För- bränningsluften till värmepannans 2 brännare l, vilken utgöres av rumsluft blir även kondenseringstorkad via cirkulationsluftvärmcpumpen 5 varför ingen kondens Före- kommer i gaskanalen 3 eller värmeväxlaren 4. All kondens av den i friskluften via intaget 12 befintliga fukten sker i värmepumpens 5 förângarsektion där ået rena KOHÖGHS' ii-Ifif POOR QUALITY 8306259-6 6 vattnet kan uppsamlas och avlägsnas.

Den i anläggningen ingående värmepumpen kan vara av konventionell typ, som exempelvis visas i figur 2.

Från förångaren 30 strömmar värmepumpens arbetsmedium 5 via en värmeväxlare 31 till kompressorn 22 försedd med pressostat 21 via en kontraventil 32 till en koaxialkon- densor 24 för värmeväxling med vatten i ett vattenburet system med till- och frånledningar 27. Från kondensorn 24 strömmar arbetsmediet via en receiver 25 0Ch filter 26 10 tillbaka till värmeväxlaren 31 och via en termoventil 28 till förångaren 30. Med 29 betecknas en i förångardelen anordnad ventilator. En grenledning 33 till förångaren 30 betjänas av en magnetventil 23. Vid värmesystem som arbetar med uppvärmd luft kommer naturligtvis kondensor- 15 sektionen 24 att erhålla motsvarande utformning.

Det är klart att ovanstående beskrivning endast av- ser en fördelaktig utföringsform av uppfinningen och att ändringar och modifikationer kan företas inom ramen för de följande patentkraven. n, a i Tomas Qflëåßïfl

Claims (10)

10 20 25 30 8306259-6 PAT ENTKRAV

1. Sätt för drift av ett värmeupptagningssystem i en värmeanläggning som arbetar med luftcirkulation, bestående av en luftcirkulations-värmepump, en värme- växlare från luftgasblandning till luft, en värmepanna för fossila bränslen och en evakueringsfläkt, k ä n - n e t e c k n a t av att en delström av den i värmesystemet använda luften tillföres värmeväxlaren såsom frånluft från värmeanläggningen för värmeväxling med utifrân kommande tilluft samt med en returluftström av cirkulationsluft, varvid luftströmmen som tillföres värmepumpens föràngare som värmeavgivande medium kommer att passera genom värmeväxlaren och där tillföras ny värmeenergi och varvid den genom värmepumpen passerande luftströmmen i systemet hålles större än den frànluft- eller friskluftgasblandningsström sem evakueras genom värmcväxlaren från värmeanläggningcn.

Lsättenligtkravl, kännetecknat av att delströmmen vid ökande energibehov evakueras med till- hjälp av evakueringsfläkten.

3. Sätt enligt krav l eller 2, av att delluftströmmen vid ökande energibehov k ä n n e t e c k - n a t blandas med avgaserna från värmepannan.

4. Sätt enligt krav 2 eller 3. k ä n n e t e c k - n a t av att den ökade energitillförseln styrs med hjälp av i förväg bestämda temperaturvärden på luften i systemet.

5. Sätt enligt krav 3 och 4, k ä n n e t e c k n a t av att värmepannans brännare startas först när temperatu- ren i värmesystemets förbrukningsluft är lägre än ett på förhand inställt värde.

6. Sätt enligt något av kraven 3 - 5, av att värmepannans brännare startas först k ä n n e - t e c k n a t när evakueringsfläkten har åstadkommit ett på förhand in- ställt minimiundertryck mellan evakueringsfläkten och vär- meväxlaren.

7. Sätt enligt något av kraven 2 - 6, vid vattenburna J., -_ :_3993 QUnLn-y 8306259-6 10 15 20 25 30 8 k ä n n e t e c k n a t av att värme- pannans brännare startas först när vattentemperaturen i värmesystem, den från värmeanläggningen utgående vattenströmmen sjunkit under ett på förhand inställt värde och/eller då temperaturen utomhus sjunkit under ett på förhand bestämt gränsvärde.

8. Värmeanläggning för genomförande av sättet enligt något av kraven 1 - 7, k ä n n egt e c k n a t av att värmeanläggningen innefattar en värmepanna (2) för för- bränning av olja, gas eller andra fossila bränslen, en cirkulationsluftvärmepump (5) för tillförsel av värme till ett vatten- eller luftburet vämesystem, en kors- strömsvärmeväxlare (4) för värmeväxling mellan inkommande friskluft och returluft från värmeanläggningen med luft som evakueras från densamma, samt en evakueringsfläkt (7) som evakuerar de nedkylda gaserna från värmesystemet, samt en tillförselkanal (3) till värmeväxlaren med in- loppsöppningar (16, l7) för evakueringsluft från syste- met och avgaser från värmepannan, vilken kanal (3) är ansluten till värmeväxlaren på den evakueringsfläkten (7) motsatta sidan av densamma.

9. Anordning enligt krav 8, vid vilken värmepannan (2) och värmepumpen (5) är vattenburna, k ä n n e t e c k- n a t av att värmepannans (2) vattensystem är kopplat i serie med värmepumpens (5) vattensystem för att erhålla en högre utgående vattentemperatur från anläggningen.

10. Anordning enligt krav 8 eller 9, k ä n n e- t e c k n a t luftvärmepump (5), korsströmvärmeväxlare (4), värmepanna av att varje enhet, såsom cirkulations- (2), brännare (l) för värmepannan (2), evakueringsfläkt (7) och en styrenhet (8) för anläggningen är utförda såsom lätt utbytbara apparatmoduler monterade på ett gemensamt stativ (ll) till en integrerad enhet som är funktionsfärdig.