NO764235L

NO764235L -

Info

Publication number: NO764235L
Application number: NO764235A
Authority: NO
Inventors: J Bagge
Original assignee: Valmet Oy
Priority date: 1975-12-19
Filing date: 1976-12-14
Publication date: 1977-06-21
Also published as: FR2335800B3; DE2657127A1; GB1527410A; CS205051B2; NL7613577A; DD127953A5; FR2335800A1; LU76402A1; DK568076A; SE7614137L; BE849403A

Description

Luftoppvarmings-, ventilerings-, varmeoppbevarings- og kjøle-system for bygninger. Air heating, ventilation, heat storage and cooling system for buildings.

Oppfinnelsen vedrører et luftoppvarmings-, ventilerings-, varmeoppbevarings- og kjølesystem for bygninger, særlig småhus, hvilket system omfatter en kanal for innkommende luft, en vifte for innkommende luft, en varmeveksler, en vifte for utgående luft, et oppvarmingselement og en kanal for utgående luft. The invention relates to an air heating, ventilation, heat storage and cooling system for buildings, especially detached houses, which system comprises a channel for incoming air, a fan for incoming air, a heat exchanger, a fan for outgoing air, a heating element and a channel for outgoing air air.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et luftkondisjoneringsanlegg som er mangesidig på den ovenfor definerte måte, og som særlig godt egner seg for opp-varming, ventilering og kjøling av småhus samt for oppbevaring av varme i slike. Ettersom energiprisen stadig øker, har opp-bevaringen av spillvarme og strålingsvarme stadig blitt vikti-gere . The purpose of the present invention is to provide an air conditioning system which is versatile in the manner defined above, and which is particularly well suited for heating, ventilating and cooling single-family houses as well as for storing heat in them. As energy prices continue to rise, the storage of waste heat and radiant heat has become increasingly important.

For å oppnå det ovenfor nevnte formål og mål som fremgår senere er oppfinnelsen i det vesentlige kjennetegnet ved at systemets forskjellige anordninger er plasert i en eneste integrert enhet, til hvilken enhet innkommende luft hensiktsmessig tas under utnyttelse av en ventilasjonsspalt mellom bygningens varmeisolering og ytre kledning, som kanal for innkommende luft og at nevnte enhet er utstyrt med reguler-ingsanordninger eller svingbare spjeldanordninger, ved hjelp av hvilke systemets funksjon kan tilpasses til de ytre klimaforhold og til et ønsket indre klima i bygningen. In order to achieve the above-mentioned purpose and goals that appear later, the invention is essentially characterized by the fact that the system's various devices are placed in a single integrated unit, to which unit incoming air is appropriately taken using a ventilation gap between the building's thermal insulation and outer cladding, as a channel for incoming air and that said unit is equipped with regulating devices or swingable damper devices, with the help of which the system's function can be adapted to the external climate conditions and to a desired internal climate in the building.

Oppfinnelsen skal i det følgende nærmere beskrives under henvisning til en utførelsesform som er fremstilt på tegningen. Denne utførelsesform skal ikke på noen måte begrense oppfinnelsen. In the following, the invention will be described in more detail with reference to an embodiment shown in the drawing. This embodiment shall not limit the invention in any way.

Tegningen viser et skjematisk vertikalsnitt av et småhus som er utstyrt med et system i henhold til oppfinnelsen, hvorved snittet er lagt gjennom luftkondisjoneringsanlegget. The drawing shows a schematic vertical section of a detached house which is equipped with a system according to the invention, whereby the section is laid through the air conditioning system.

Ifølge figuren utgjøres bygningens vegger og tak av varmeisolering 11 og en ytre kledning 12 til hvilken også hører takkledningen. Mellom varmeisoleringen 11 og den ytre kledning 12 har man allerede i vanlige konstruksjoner en ventileringsspalt. Denne ventileringsspalt 14 åvirker ifølge oppfinnelsen som kanal for innkommende luft i luftkondisjoneringssystemet. According to the figure, the building's walls and roof are made up of thermal insulation 11 and an outer cladding 12 to which the roof wiring also belongs. Between the heat insulation 11 and the outer cladding 12, there is already a ventilation gap in normal constructions. According to the invention, this ventilation gap 14 acts as a channel for incoming air in the air conditioning system.

På denne måte kan en del av bygningens spillvarme og også en del av den strålingsvarme fra solen som treffer bygningens ytre kledning anvendes. For å oppnå dette kreves ikke noen dyre ekstra konstruksjoner eller forandringer, da også normalt danner ytterveggens kledning 12 og yttertakets konstruksjon et sluttet skall rundt bygningen 10. Ved anvendelse av oppfinnelsen kan bygningen dessuten utstyres med spesielle vinduer 16 In this way, part of the building's waste heat and also part of the radiant heat from the sun that hits the building's outer cladding can be used. In order to achieve this, no expensive extra constructions or changes are required, as normally the outer wall cladding 12 and the outer roof construction form a closed shell around the building 10. When applying the invention, the building can also be equipped with special windows 16

for innkommende luft. Slike vinuder har foruten to vanlige glassruter ytterligere en spesiell ytterrute 17, som begrenser en luftspalt 19 som er tilsluttet til kanalen 14a for innkommende luft. Ved hjelp av en slik vinduskonstruksjon kan virk-ningen av solens strålingsvarme inne i bygningen 10 reduseres. for incoming air. Such wine boxes have, in addition to two normal panes of glass, a further special outer pane 17, which limits an air gap 19 which is connected to the channel 14a for incoming air. With the help of such a window construction, the effect of the sun's radiant heat inside the building 10 can be reduced.

Systemets forskjellige anordninger er plasert i en eneste integrert enhet 20. Denne enhet 20 danner i vertikal-retningen en lang og smal konstruksjon som opptar relativt li-ten plass, ihvert fall av gulvflaten. Ifølge figuren er de forskjellige•anordninger i enheten 20 plasert i følgende ordning ovenfra og nedover: tilslutninger 21a og 21b for innkomm-- • > ende luft, en svingbar spjeldanordning 22, tilslutning 31 for sirkulasjonsluft og en regulerbar spjeldanordning 28, vifte 23 for innkommende luft, en svingbar spjeldanordning 29, tilslutninger 30 og 32 for utgående luft, en varmeveksler 24, en vifte 25 for utgående luft, oppvarmingselement 26 og en luft-fordelingskanal 27. The system's various devices are placed in a single integrated unit 20. In the vertical direction, this unit 20 forms a long and narrow construction which takes up relatively little space, at any rate of the floor surface. According to the figure, the various devices in the unit 20 are placed in the following order from top to bottom: connections 21a and 21b for incoming air, a pivotable damper device 22, connection 31 for circulating air and an adjustable damper device 28, fan 23 for incoming air, a pivotable damper device 29, connections 30 and 32 for outgoing air, a heat exchanger 24, a fan 25 for outgoing air, heating element 26 and an air distribution channel 27.

De ovenfor oppregnede deler virker og slutter seg til hverandre på en måte som fremgår av det følgende. Kanalen 14 for innkommende luft er oppdelt i to deler 14a og 14b, idet den ene del 14a omfatter bygningens ene sidevegg og eventuelt den ene gavl og den andre del 14b den motstående sidevegg og gavl. Kanalene 14a og 14b leder til tilslutningene 21a og 21b for innkommende luft. I forbindelse med tilslutningene 21a, The parts listed above work and join each other in a way that appears from the following. The channel 14 for incoming air is divided into two parts 14a and 14b, one part 14a comprising one side wall of the building and possibly one gable and the other part 14b the opposite side wall and gable. The channels 14a and 14b lead to the connections 21a and 21b for incoming air. In connection with connections 21a,

21b for innkommende luft er det anordnet et svingbart spjeld 22, ved hjelp av hvilket forholdet mellom luftmengdene fra kanalene 21b for incoming air, a pivotable damper 22 is arranged, with the help of which the ratio between the amounts of air from the channels

14a og 14b for innkommende luft kan reguleres. Dette kan skje f. eks. ved å ta vesentlig større luftmengde fra bygningens sol-side enn fra skyggesiden. På denne måte kan en- større del enn tidligere av solens strålingsenergi utnyttes. Spjeldanordningen 22 kan anordnes til å svinge automatisk ved hjelp av forskjellige følerorgan og urverk. Den innkommende lufts strøm er på figuren betegnet med uttrukne piler, begynnende med en pil A ved inntaket for innkommende luft og avsluttende med en pil B som viser de steder hvor den i systemet behandlende luft strøm-mer inn i bygningens rom. 14a and 14b for incoming air can be regulated. This can happen e.g. by taking a significantly larger amount of air from the building's sunny side than from the shadow side. In this way, a greater part than before of the sun's radiation energy can be utilized. The valve device 22 can be arranged to swing automatically by means of various sensor means and clockwork. The flow of the incoming air is indicated in the figure with drawn arrows, beginning with an arrow A at the intake for incoming air and ending with an arrow B which shows the places where the air treated in the system flows into the building's room.

Etter den ovenfor beskrevne svingbare spjeldanordning 22 har systemet en vifte 23 for innkommende luft, ovenfor hvilken det er tilsluttet et inntak 31 for sirkulasjonsluft til syy stemet. Dette inntak 31 har en regulerbar spjeldanordning 28, ved hjelp av hvilken mengden av sirkulasjonsluft (pilen E) kan reguleres på ønsoket måte. Det er hensiktsmessig å regulere mengden av sirkulasjonsluft slik at den er vesentlig større enn normalt, ved kjølig vær og når bygningen står ubenyttet. After the pivotable damper device 22 described above, the system has a fan 23 for incoming air, above which is connected an intake 31 for circulation air to the sewing stem. This intake 31 has an adjustable damper device 28, by means of which the amount of circulating air (arrow E) can be regulated in the desired manner. It is appropriate to regulate the amount of circulating air so that it is significantly greater than normal, in cool weather and when the building is unused.

Etter viften 2 3 for innkommende luft har systemet en svingbar spjeldanordning 29 og tilslutninger for et rør 33 for utgående luft. Formålet med spjeldanordningen 29 er f. eks. om sommeren å gjøre det mulig å lede innkommende luft direkte inn i kanalen 33 for utgående luft uten at luften behøver å passere gjennom systemets øvrige deler. Herved tilveiebringes kjøling av bygningen 10. Den angjeldende strøm av innkommende luft er betegnet med en pil C2og en pil som er inntegnet med dobbelte prikker og stiplet linje. Ved normal drift inntar spjeldet 29 den på figuren viste stilling. After the fan 2 3 for incoming air, the system has a pivotable damper device 29 and connections for a pipe 33 for outgoing air. The purpose of the damper device 29 is e.g. in the summer to make it possible to direct incoming air directly into duct 33 for outgoing air without the air having to pass through the other parts of the system. Cooling of the building 10 is thereby provided. The current of incoming air in question is denoted by an arrow C2 and an arrow drawn with double dots and dashed line. During normal operation, the damper 29 takes the position shown in the figure.

Etter den svingbare spjeldanordning 29 er det til systemet sluttet et inntak 30 for utgående luft og en kanal 32 for utgående luft. Den utgående lufts inngang er betegnet med en pil D, strømmen med en strekpunktert pil og utblåsningen med en pil C^. I systemet ifølge oppfinnelsen er den utgående luft (D > C^) tvunget til å passere gjennom en varmeveksler 24 ved innvirkning av en vifte 2 5 for utgående luft. After the pivotable damper device 29, an intake 30 for outgoing air and a channel 32 for outgoing air are connected to the system. The input of the outgoing air is denoted by an arrow D, the flow by a dotted arrow and the exhaust by an arrow C^. In the system according to the invention, the outgoing air (D > C^) is forced to pass through a heat exchanger 24 by the action of a fan 25 for outgoing air.

Viften 25 for utgående luft er beliggende i det vesentlige ved midten av varmeveksleren 24, idet den utgående luft passerer gjennom varmevekslerens fremre del 24 før den kommer til viften 25 og etter viften 25 gjennom varmevekslerens bakre del 24b. Hensikten med dette er å forbedre dempningen av vif-tens 25 ganglyd og redusere faren for frysing i -varmeveksleren 24. Varmeveksleren 24 som ikke beskrives i detalj, utgjøres f. eks. av en vanlig lamellkonstruksjon, i hvilken det i annet hvert lamellmellomrom strømmer utgående luft (D —^ C^) og i annet hvert rom innkommende luft (A —^ B). The fan 25 for outgoing air is situated essentially at the center of the heat exchanger 24, the outgoing air passing through the front part 24 of the heat exchanger before reaching the fan 25 and after the fan 25 through the rear part 24b of the heat exchanger. The purpose of this is to improve the damping of the fan 25 running sound and to reduce the risk of freezing in the heat exchanger 24. The heat exchanger 24, which is not described in detail, consists of e.g. of a normal lamella construction, in which outgoing air (D —^ C^) flows in every other lamella space and incoming air (A —^ B) flows in every other space.

Etter varmeveksleren 24 strømmer den innkommende luft inn i et oppvarmingselément 26 i hvilket luften oppvarmes til ønsket temperatur. Ved behov kan også et kjøleelement benyttes. Fra oppvarmingselementet 26 strømmer den innkommende luft inn i After the heat exchanger 24, the incoming air flows into a heating element 26 in which the air is heated to the desired temperature. If necessary, a cooling element can also be used. From the heating element 26 the incoming air flows into

et fordelingskanalsystem 27, Via hvilket luften fordeles i bygningen f. eks. gjennom under gulvet 13 trukne kanaler 15a og 15b og gjennom langs bygningens vegger beliggende spalter ut i rommene (pilen B). Fordelingsrøret 27 samt de under gulvet trukne kanaler 15a og 15b og deres tilkobling til hverandre er anordnet slik at luften fordeles så jevnt som mulig over hele gulvets 13 flate, hvorved det ikke fremkommer noe område på gulvet som er varmere eller koldere enn gjennomsnittet. a distribution channel system 27, Via which the air is distributed in the building, e.g. through channels 15a and 15b drawn under the floor 13 and through slits located along the walls of the building into the rooms (arrow B). The distribution pipe 27 as well as the ducts 15a and 15b drawn under the floor and their connection to each other are arranged so that the air is distributed as evenly as possible over the entire surface of the floor 13, whereby there is no area on the floor that is warmer or colder than average.

Ifølge oppfinnelsen plaseres systemets forskjellige anordninger i en eneste integrert enhet 20 slik at denne enhet kan gjøres slik at den opptar lite plass, særlig av bygningens gulvflate og slik at fremstillingen og monteringen av enheten kan utføres rasjonelt. Ettersom dessuten innkommende luft tas til enheten hensiktsmessig under utnyttelse av ventilasjons-spalten mellom bygningens varmeisolering og den ytre kledning som kanal for innkommende luft og ettersom enheten ennu ytterligere utstyres med regulerings- og svingbare spjeldanordninger, kan systemets funksjon tilpasses til de forskjellige ytre klimaforhold for å tilveiebringe et ønsket indre klima i bygningen. Systemet ifølge oppfinnelsen virker både som luftoppvarmings-, ventilerings- og varmeoppbevaringssystem, og med systemet kan både bygningens spillvarme og den strålingsvarme som treffer bygningen tas hånd om, og strålingsvarmens virkning inne i bygningen kan reduseres. Systemet kan dessuten om sommeren benyttes som kjølesystem. According to the invention, the system's various devices are placed in a single integrated unit 20 so that this unit can be made so that it takes up little space, especially of the building's floor surface, and so that the manufacture and assembly of the unit can be carried out rationally. As incoming air is also taken to the unit appropriately using the ventilation gap between the building's thermal insulation and the outer cladding as a channel for incoming air and as the unit is further equipped with regulation and pivoting damper devices, the system's function can be adapted to the different external climate conditions in order to provide a desired internal climate in the building. The system according to the invention works both as an air heating, ventilation and heat storage system, and with the system both the building's waste heat and the radiant heat that hits the building can be taken care of, and the effect of the radiant heat inside the building can be reduced. The system can also be used as a cooling system in the summer.

Det er ikke meningen på noen måte å begrense oppfinnelsen til den ovenfor beskrevne utførelsesform. Oppfinnel^sens forskjellige detaljer kan varieres i høy grad innenfor opp-finnelsens ramme. It is not intended to limit the invention in any way to the embodiment described above. The various details of the invention can be varied to a large extent within the scope of the invention.

Claims

1. Air heating, ventilation, heat storage and cooling system for buildings, especially detached houses (10), which system comprises a channel (14, 21) for incoming air, a fan (23) for incoming air, a heat exchanger (24), a fan (25) for outgoing air, a heating element (26) and a channel (32, 33) for outgoing air, characterized in that the system's various devices (22 - 26) are placed in a single integrated unit (20), to which unit incoming air. (A) is appropriately taken using a ventilation gap (14a, 14b) between the building's thermal insulation (11) and the outer cladding (12) as a channel for incoming air, and that said unit (20) is equipped with regulating or swingable damper devices ( 22, 28, 29), by means of which the system's function can be adapted to the external climate conditions and to a desired internal climate in the building (10).

2. System according to claim 1, characterized in that the channel (14) for incoming air is divided into at least two sub-channels (14a,' 14b), which are located in the opposite side walls and/or gables of the building (10) and that at the connection point of the sub-channels (21a, 21b) a pivotable damper device (22) is arranged, by means of which the ratio between the air volumes from the partial channels (14a, 14b) can be regulated, e.g. taking into account the sun's radiant heat.

3. System according to claim 1 or 2, characterized in that a damper device (29) is arranged in the flow direction of the incoming air after the fan (23) for incoming air, by means of which incoming air can be led directly into the channel (33 ) for outgoing air for cooling the building.

4. System according to claim 1, 2 or 3, characterized in that a separately adjustable damper device (28) is arranged in the system and by opening this, the circulating amount of air can be regulated so that it is greater than normal, e.g. e.g. in cold weather or when the building is unused.

5. System according to claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that the system comprises a heat exchanger (24) by means of which part of the heat contained in the outgoing air can be transferred to the incoming air and that the fan (25) for outgoing air is located substantially at the center (24a, 25, 24b) of the heat exchanger to take care of the heat generated by the exhaust air fan (25), to improve sound attenuation and to reduce the risk of freezing in the heat exchanger.

6. System according to claim 1, 2, 3, 4 or 5, characterized in that the building (10) is equipped with special windows (16, 17) for incoming air, whose air gap (19) joins the channel (14a) for incoming air and that the effect of the sun's radiant heat is reduced with the help of said window.

7. System according to claim 1, 2, 3, 4.5 or 6, characterized in that the system after the heat exchanger (24) has a heating (cooling) element (26), by means of which the incoming air is given the desired temperature and that the incoming air after this via a duct system (15a) under the building's floor (13) is distributed to the rooms, appropriately through openings or a gap along a wall in the room.

8. System according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7, characterized in that the mentioned integrated unit (20) forms a vertically long and narrow structure, in which the various devices are located in the following arrangement, calculated from top to bottom: connections (21a, 21b) for incoming air, swivel damper device (22), connection (31) and adjustable damper (28) for circulating air, fan (23) for incoming air, swivel damper device (29), connections ( 30, 32) for outgoing air, heat exchanger (24), fan (25) for outgoing air, heating element (26) and air distribution channel (27).