CZ35395U1 - Systém pro nastolení tepelného komfortu v místnosti a tepelný výměník systému - Google Patents
Systém pro nastolení tepelného komfortu v místnosti a tepelný výměník systému Download PDFInfo
- Publication number
- CZ35395U1 CZ35395U1 CZ2021-39108U CZ202139108U CZ35395U1 CZ 35395 U1 CZ35395 U1 CZ 35395U1 CZ 202139108 U CZ202139108 U CZ 202139108U CZ 35395 U1 CZ35395 U1 CZ 35395U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- room
- heat
- heat exchanger
- heat transfer
- transfer water
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D19/00—Details
- F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
- F24D19/1009—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating
- F24D19/1039—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating the system uses a heat pump
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D3/00—Hot-water central heating systems
- F24D3/12—Tube and panel arrangements for ceiling, wall, or underfloor heating
- F24D3/16—Tube and panel arrangements for ceiling, wall, or underfloor heating mounted on, or adjacent to, a ceiling, wall or floor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
- F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
- F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
- F28D1/053—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
- F28D1/05308—Assemblies of conduits connected side by side or with individual headers, e.g. section type radiators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
Description
Systém pro nastolení tepelného komfortu v místnosti a tepelný výměník systému
Oblast techniky
Technické řešení se týká systému, jehož úkolem je kontinuálně udržovat v místnosti tepelný komfort v průběhu celého roku, a dále se technické řešení týká tepelného výměníku, který činnost systému umožňuje.
Dosavadní stav techniky
V současné době mohou být místnosti vytápěny ohněm v krbech, či v krbových kamnech. Teplo od ohně, respektive horký vzduch, je pocitově příjemnou formou vytápění, avšak množství tepla, které je do místnosti uvolněno, se dá velice těžko regulovat, což může vést k tomu, že je místnost přetopená a tím pádem nekomfortní. Oheň má i další nevýhody, zejména z pohledu komfortu. Oheň se musí aktivně udržovat přikládáním, dále při hoření vznikají prach, popel a spaliny, a dále hrozí riziko zranění popálením, zejména u dětí, které mohou šáhnout na horkou plochu rozpálenou od ohně. Navíc oheň není použitelný k navození tepelného komfortu při teplých obdobích roku.
Místnosti mohou být rovněž vytápěny ústředním topením, kdy je oheň provozován v kotelně, načež je do místností přiváděna ohněm ohřátá teplá voda, která protéká v radiátorech. Průtokem skrz radiátory se teplo z vody vyvažuje a je vyzařováno z radiátorů do okolního prostředí, tzn. do místnosti. Tento způsob vytápění je považován za komfortní, neboť nevýhody spojené s udržováním a provozem ohně zůstávají v kotelně, navíc, pokud je v místnosti tepla příliš, je možné radiátor přiškrtit nebo zavřít, aby teplá voda přestala protékat. Nevýhodou tohoto typu vytápění je to, že teplo vyzařované z radiátorů se do místnosti šíří nerovnoměrně, takže s rostoucí vzdáleností od radiátorů je tepelný komfort horší. Navíc je ústřední topení se spalovacím zdrojem tepla nepoužitelné v teplých obdobích roku.
Alternativou k ohni, ať už udržovanému tuhými palivy, či plynem, jsou elektricky provozované zdroje tepla, mezi které patří topné odporové členy, či tepelná čerpadla. Odporové topné členy přeměňují elektrickou energii na tepelnou v topných spirálách. Tyto zdroje tepla jsou komfortní z pohledu čistoty provozu v domácnosti, snadno se zapínají a vypínají, avšak mají velice nákladný provoz, neboť spotřebovávají velký objem čím dál dražší elektrické energie. Tepelná čerpadla k provozu rovněž spotřebovávají elektrickou energii, avšak ji nepřeměňují na tepelnou energii, nýbrž použijí elektrickou energii k zachycení tepla rozptýleného ve vnějším prostředí a takto zachycené teplo transportují do okruhu topení rozvedeného po místnostech. Zatímco odporové tepelné zdroje nemohou pracovat v obráceném režimu, a proto nejsou vhodné pro regulaci tepelných poměrů v místnostech v teplých obdobích roku, tak tepelná čerpadla mohou obrátit svůj chod a transportovat nadbytečné teplo z místností do vnějšího prostředí.
Jiným známým řešením je podlahové vytápění místnosti. Do podlahy místnosti se zabuduje rozvod teplé vody. Rozvod teplé vody má tvar meandrovitě položené hadice, která leží na tepelné izolaci a je zalita do betonu. Při protékání teplé vody se teplo vyvažuje z vody do betonu, ze kterého následně sálá směrem vzhůru do místnosti. Tento způsob vytápění místnosti v současné době dominuje. Je to dáno tím, že v místnostech nepřekážejí žádné radiátory, a navíc lidé mají rádi pocit tepla od nohou, který dovede mysl člověka uvést pocitově do pohody rychleji, než např. teplo z ohřátého vzduchu.
Nevýhody podlahového topení spočívají v tom, že instalace do podlahy je v podstatě trvalá. Pokud dojde k nějaké závadě, musí se podlaha vybourat, aby se závada dala odstranit. Navíc je průtok vody intenzivní a v případě závady může z okruhu uniknout velké množství vody, která napáchá sekundární škody na majetku. Další nevýhodou podlahového topení je skutečnost, že lidé nejsou od přírody nastaveni na teplo sálající z podlahy, takže v podstatě dochází ke zmatení receptorů
- 1 CZ 35395 UI mozku, který ph pobytu osoby v místnosti s podlahovým topením předpokládá, že je v okolí takové teplo, až hřeje podlaha. Tomu mozek uzpůsobí tělesnou termoregulaci, čímž se člověk stane z dlouhodobějšího hlediska náchylnější ke zdravotním komplikacím. Navíc v teplých obdobích roku není podlahové vytápění použitelné ke chlazení, neboť chlazením podlahy by byl u obyvatel podporován pocit studených nohou.
Alternativou k podlahovému vytápění je stěnové a stropní vytápění. V rámci stěnového nebo stropního vytápění se meandrevitě uspořádané potrubí pro vedení teplé vody instaluje na stěnu nebo strop místnosti. To je výhodné z důvodu, že teplo vyzařuje na obyvatele v místnostech ze stran a ze shora, což je pro lidské tělo normálním stavem a překonává to nevýhody podlahového vytápění. Navíc stěnové vytápění zabraňuje prochladnutí zdí, zejména v oblastech s existujícími tepelnými mosty, zdi se nemohou rosit a nejsou napadány plísněmi.
Nevýhody stěnových vytápění s meandrovitým potrubím spočívají vtom, že meandrovité uspořádání potrubí musí mít vždy přívod a odvod teplé vody, které vyžadují určitý zástavbový prostor. Ačkoliv se to na první pohled nabízí, není řešením udělat meandrovité uspořádání potrubí co nej delší, neboť s každým metrem délky potrubí roste požadavek na provozní hydraulický tlak, aby teplá voda efektivně protékala. U podlahových topení zástavbový prostor není problémem, protože struktura podlahy sahá až 50 cm pod pochozí vrstvu, a proto je tam možné zapracovat poměrně velké množství přívodního a odvodního potrubí. Na druhou stranu u stěnového vytápění je pro krytí trubek vyhrazen zhruba 1 cm omítky, což je velice limitující fakt. Přičemž pro podobný přenos tepla a rovnoměrnou povrchovou teplotu, jako je u podlahového topení, je třeba meandrovitý systém ve stěně cca 3x hustší, což je s malým zástavbovým prostorem poskytovaným stěnami veliký problém.
Nevýhody stěnového vytápění s meandrovitým uspořádáním potrubí mají, kromě konstrukčních problémů, negativní vliv na plánování systému pro nastolení tepelného komfortu v místnosti. V místnosti díky nerovnoměrnému vyzařování tepla ze stěn vznikají zóny s odlišnými pocitovými teplotami, které není možné jednoduše regulovat.
Úkolem technického řešení je vytvoření systému pro nastolení tepelného komfortu v místnosti a tepelného výměníku systému, který by práci systému umožňoval, který by byl vhodný pro instalaci do zdí, případně stropů, kam potrubní meandrovité uspořádaní rozvodů není vhodné, který by distribuoval teplo rovnoměrně v celé ploše vytápěné stěny, který by byl v případě poškození snadno opravitelný, a který by dokázal nastolit a udržet tepelný komfort v průběhu celého roku.
Podstata technického řešení
Vytčený úkol je vyřešen pomocí vytvoření systému pro nastolení tepelného komfortu v místnosti vytvořeného podle níže uvedeného technického řešení.
Systém je určen pro nastolení tepelného komfortu v místnosti, která je alespoň částečně vymezena obvodovými zdmi budovy a vlastním stropem. Místnost může být kompletně vymezena obvodovými zdmi, nebo může být vymezena kombinací obvodových zdí a vnitřních příček, přičemž se předpokládá, že přes obvodové zdi prochází teplo mezi vnějším prostředím a vnitřním prostředím místnosti, zatímco se předpokládá, že přes vnitřní příčky prochází teplo mezi sousedícími místnostmi.
Podstata technického řešení spočívá v tom, že zahrnuje alespoň jeden tepelný výměník pro každou ze zdí místnosti kategorie obvodová zeď budovy. Tyto zdi odevzdávají teplo vnějšímu prostředí, čímž jsou chladnější, než je teplota vzduchu v místnosti. Uživatel místnosti pociťuje v místnosti chlad, neboť stěna místnosti pohlcuje teplo směrem od uživatele v celé ploše jeho siluety. Díky instalaci tepelného výměníku je tato negativní skutečnost odbourána, a navíc tím, že je stěna místnosti teplejší než vzduch v místnosti, sálá ze stěny na uživatele teplo v rozsahu jeho celé
-2 CZ 35395 UI siluety, což se pozitivně projevuje na tepelném komfortu z pohledu uživatele. Další součástí systému je alespoň jeden ovladatelný zdroj teplonosné vody pro napájení tepelných výměníků teplonosnou vodou. Zdroj teplonosné vody musí být ovladatelný, aby produkoval teplonosnou vodu o požadované teplotě korespondující s dynamicky se měnících skutečností (změna počasí, vyvětrání místnosti uživatelem, změna počtu uživatelů přítomných v místnosti atp.). Další důležitou součástí systému je alespoň jedno teplotní čidlo pro měření vnitřní a/nebo venkovní teploty vzduchu, které má za úkol dávat zpětnou vazbu samotnému systému, aby mohl být zdroj teplosměnné vody efektivně ovládán. Provoz může být řízený podle teploty v místnosti a/nebo ekvitermně, (to znamená, že v místnosti teplotní čidlo neměří, ale měří se venkovní teplota a teplota topného média se upravuje podle nastavené křivky). Navíc teplotní čidlo poskytuje zpětnou vazbu i uživatelům systému. V neposlední řadě je důležitou součástí systému alespoň jedna řídicí jednotka pro ovládání zdroje teplonosné vody, která je připojená k teplotnímu čidlu pro příjem změřených hodnot. Řídicí jednotka ovládá chod zdroje teplonosné vody, a to podle přání uživatelů, tak podle v místnosti a/nebo venku naměřených provozních údajů.
Je výhodné v rámci technického řešení, pokud podíl plochy zastavěné tepelnými výměníky ku celkové užitné ploše místnosti je v rozmezí od 0,15 do 0,65. Praktickými zkušenostmi se ukázalo, že koeficient menší než 0,15 vyžaduje teplotu vody, která je pro zdroje teplonosné vody, zejména tepelná čerpadla, nad hranicí možností, zatímco koeficient nad hodnotu 0,65 již z pohledu optimálních provozních parametrů zdroje teplonosné vody nepřináší další pozitivní účinek.
V dalším výhodném provedení technického řešení ovladatelný zdroj teplonosné vody produkuje teplonosnou vodu o teplotě v rozmezí od 15 °C do 55 °C. Co se týče vytápění, tak je ideální rozsah teploty vody od 20 °C do 55 °C, zatímco pro ochlazování místnosti je ideální rozsah teploty vody od 15 °C do 20 °C. V těchto teplotních intervalech pracuje drtivá většina na trhu dostupných tepelných čerpadel. Je výhodné, že čím nižší je teplota v režimu topení, nebo vyšší v režimu chlazení, tím dochází ke zlepšování účinnosti.
Je výhodné, pokud je teplotní čidlo v místnosti nastaveno pro snímání teploty ve výšce v rozmezí od 1,2 m do 1,7 m nad úrovní podlahy. V této výšce se nachází trup, paže a hlava uživatele místnosti, které jsou z pohledu pocitového vnímání teploty vzduchu nej vnímavějšími částmi lidského těla.
Rovněž je výhodné, pokud je řídicí jednotka opatřena datovým úložištěm s databází tepelněizolačních parametrů obvodových zdí místnosti. Databáze může obsahovat parametry pro obvodové zdi starých budov se smíšeným zdivém, či pro obvodové zdi moderních úsporných staveb. Díky těmto informacím může řídicí jednotka předvídat trend tepelného komfortu v místnosti v průběhu času, a dokáže lépe reagovat na instrukce od uživatelů.
Dále je výhodné, pokud je řídící jednotka je komunikačně propojena s alespoň jedním zdrojem údajů o počasí. Znalost trendu vývoje počasí umožní systému lépe udržovat tepelný komfort v místnosti.
Také je v rámci vyvinutého systému výhodné, pokud je alespoň jeden tepelný výměník uspořádán ke stropu místnosti, nebo k vnitřní příčce. Pokud není nad místností jiná obytná místnost, je strop místnosti považován za stejně studený, jako jsou obvodové zdi. Podobně se dá smýšlet i vnitřní příčce, pokud například odděluje technickou místnost od obytné místnosti.
Součástí technického řešení je i konstrukce tepelného výměníku, která se ukazuje jako nejlepší vhodná pro inovativní systém k nastolení tepelného komfortu v místnosti.
Podstata tepelného výměníku spočívá v tom, že je tvořen trubkovitým tělesem žebřinovitého tvaru, kde jedna z podélných trubek slouží k přívodu teplonosné vody a druhá z podélných trubek slouží k odvodu teplonosné vody, a současně příčné trubky paralelně propojující podélné trubky slouží
-3 CZ 35395 UI k průtoku vody. Navíc je důležité, že příčné trubky mají menší průměr než podélné trubky tepelného výměníku žebřino vitého tvaru.
Výhody této žebřinovité konstrukce tepelného výměníku spočívají v tom, že oproti meandrovitým rozvodům nedochází ke vzniku studených oblastí vlivem proudění tepelně vyčerpané teplonosné vody. Navíc tepelné výměníky je možné sériově za sebe napojovat, aniž by došlo k neúnosnému nárůstu potřebného provozního tlaku teplonosné vody. Uvedená výhoda je fyzikálně popsána tzv. Tichelmannovým principem, který zjednodušeně říká, že voda protékající paralelními kanály (příčné trubky žebřinovitého tepelného výměníku) vyžaduje nižší provozní tlak než v případě stejných trubek zapojených do série.
Je výhodné, pokud je vnitřní průměr příčných trubek v rozmezí od 5 mm do 12 mm. Menší průměr, pro tzv. kapilární proudění vyžaduje, aby teplonosná voda neobsahovala žádné pevné částice, jinak by došlo k ucpávání kapilárních příčných trubek. Vyvinuté řešení s minimálním vnitřním přípustným průměrem 6,4 mm tento problém nemá. Současně, pokud by došlo k narušení příčné trubky, např. při vrtání do zdi, pro malý průměr je únik vody z pohledu ochrany majetku bezpečný a snadno zacelitelný, než je tomu u podlahových meandrovitých řešeních zapuštěných pod vrstvou betonu.
Je výhodné, pokud je tepelný výměník vyrobený z polypropylenu, přičemž jsou součásti tepelného výměníku spojovány nerozebíratelně polyfúzním svařováním. Polypropylen je stabilní a odolný materiál, s nímž je práce velice snadná a současně z pohledu dlouhodobého zdravotního působení nezatěžuje vnitřní prostředí místnosti.
Rovněž je výhodné, pokud je tepelný výměník opatřen stěnovou upevňovací lištou, která vykazuje alespoň dvě polouzavřené objímky pro rozebíratelné spojení s tepelným výměníkem a která dále vykazuje alespoň jeden otvor pro přišroubování ke zdi místnosti. Instalace tepelných výměníků na zeď nebo strop, před jejich zapracováním pod pohledovou vrstvu zdi, vyžaduje, aby výměníky držely na svém místě, pevně a bez vůle. Upevňovací lišty instalační požadavky splňují a práce s nimi je intuitivní, rychlá a snadná.
Mezi výhody technického řešení patří schopnost udržet tepelný komfort v místnosti za teplého i studeného počasí. Pokud je potřeba pocitově chladit, jsou stěny ochlazovány teplonosnou vodou, pokud je potřeba vytápět místnost jsou zdi nahřívány. Sálání teplaje pro uživatele velice příjemné a hlavně přirozené, aniž by bylo nutné přehřívat podlahu nad teploty pro lidské tělo obvyklé. Systém zajistí komfort, který současné typy vytápění nejsou schopné nabídnout, a z dlouhodobého hlediska nemá negativní dopad na lidské zdraví. Navíc je systém velice vhodný pro drtivou většinu na trhu dostupných tepelných čerpadel, která jsou provozována v optimálním rozsahu teplot teplonosné vody. Tím je zajištěn perfektní poměr vynaložené energie na teplo zavedené do místnosti. Systém nejlépe fúnguje a svého plného rozsahu dosahuje při použití tepelných výměníku majících žebřinovitý tvar. Tyto tepelné výměníky se dobře vyrábějí seskládáním a polyfúzním svařováním trubek. Jejich aplikace na zeď nebo strop může být mozaikovitá, protože mají mnohem nižší dopad na požadovaný provozní tlak teplonosné vody, čímž se skvěle instalují na členité zdi s výskytem stavebních otvorů. To meandrovité uspořádání potrubí známé ze současného stavu techniky nedokáže.
Objasnění výkresů
Uvedené technické řešení bude blíže objasněno na následujících vyobrazeních, kde: obr. 1 znázorňuje tepelný výměník mající žebřinový tvar;
obr. 2 znázorňuje sestavu tepelných výměníků pro pokrytí homogenní zdi místnosti; a obr. 3 znázorňuje mozaikovitou sestavu tepelných výměníků pro pokrytí členité zdi místnosti.
-4 CZ 35395 Ul
Příklad uskutečnění technického řešení
Rozumí se, že dále popsané a zobrazené konkrétní případy uskutečnění technického řešení jsou představovány pro ilustraci, nikoliv jako omezení technického řešení na uvedené příklady. Odborníci znalí stavu techniky najdou nebo budou schopni zajistit za použití rutinního experimentování větší či menší počet ekvivalentů ke specifickým uskutečněním technického řešení, která jsou zde popsána.
Systém pro nastolení tepelného komfortu v místnosti má za úkol nahřívat, nebo ochlazovat obvodové zdi budovy ohraničující místnost od vnějšího prostředí, aby uvnitř místnosti byl udržen tepelný komfort. Tepelný komfort je stav, při kterém uživatel v místnosti nepociťuje horko a ani zimu. Zdi místnosti buď pohlcují přebytečné teplo nacházející se v místnosti, načež je přebytečné teplo ze zdi přes tepelné výměníky vázáno do teplonosné vody, kterou je odneseno do zdroje teplonosné vody, jenž přebytečné teplo vrátí do okolního vnějšího prostředí. V případě vytápění místnosti zdroj teplonosné vody do teplonosné vody váže teplo, které se šíří z tepelných výměníků do zdí, ze kle rich posléze teplo sálá směrem do místnosti a vyhřívá její interiér.
Ovladatelný zdroj teplonosné vody jev ideálním případem pro vytápění a klimatizování tvořen tepelným čerpadlem, které dokáže přečerpávat teplo z exteriéru do interiéru a obráceně. Nízkoteplotní tepelná čerpadla jsou konstruována na provoz o teplotách teplonosné vody od 15 °C do 55 °C. Odborník je schopen rutinní prací nakombinovat jiná zařízení pro výrobu tepla a pro klimatizování do ovladatelného zdroje teplonosné vody, který bude schopen distribuovat teplonosnou vodu v rozmezí od 15 °C do 55 °C, avšak takové řešení bude oproti tepelnému čerpadlu méně praktické. V určitých případech je pro chlazení možno využít i pasivní zdroje chladu jako jsou zemní vrty, kolektory, nebo studená voda.
Součástí systému je alespoň jedno teplotní čidlo, které je nastavené pro snímání vnitřní teploty vzduchu v dostatečné výšce nad podlahou místnosti. Ideální výška leží v rozsahu od 1,2 m do 1,7 m, kde se vyskytují vnímavé části těla uživatele místnosti. Naměřená data jsou použita k podání zpětné vazby uživateli, a dále k ovládání zdroje teplonosné vody. Teplotní čidlo je sestaveno z elektronických součástek a informace předává bezdrátově, nebo kabelem. Teplotní čidlo může alternativně, nebo současně snímat venkovní teplotu vzduchu pro ekvitermní řízení chodu systému. Pouhé ekvitermní řízení chodu však vyžaduje profesionální vyladění tzv. ekvitermní křivky.
Řídicí jednotka je tvořena elektronikou pro řízení chodu ovladatelného zdroje teplonosné vody. Může to být speciálně upravený počítač, nebo průmyslový automat. Řídicí jednotka je opatřena datovým úložištěm, které si nese databází provozních parametrů pro řízení činnosti systému přesně podle skutečnosti, tzn. podle typu a kvality zdí, jejich tepelné izolace, jejich koeficientu absorpce tepla atp. Čím přesnější údaje řídicí jednotka má v databázi uložené, tím lépe udržuje systém tepelný komfort v místnosti. Řídicí jednotka navíc může přijímat informace o stavu z vnějšího prostředí (z venkovního měřicího čidla) a informace o trendu vývoje počasí. Přenos informací může probíhat například přes internetové propojení. Uživatel může přes řídící jednotku zasahovat do chodu systému podle své potřeby.
Tepelné výměníky mají žebřinovitý tvar, jak je patrné z obr. 1. Mezi dvěma podélnými trubkami 2 jsou paralelně uspořádány příčné trubky L Do jedné z podélných trubek 2 se zavádí teplonosná voda, ze druhé se vrací teplonosná voda zpátky. Podélné trubky 2 mají větší vnitřní průměr, než příčné trubky k To je dáno tím, že podélná trubka 2 má za úkol zásobovat vodou více příčných trubek j. najednou. Vnitřní průměr příčných trubek 1 je 6,4 mm, což leží v nárokovaném v rozmezí od 5 mm do 12 mm. Tloušťka stěny příčných trubek je 1,8 mm. Rozmezí je určeno na základě zkušenosti tím, aby se příčné trubky 1 neucpávaly a současně aby nimi protékalo přiměřené množství teplonosné vody. Rozteče mezi příčnými trubkami j_jsou v rozmezí od 40 mm do 60 mm. Tepelný výměník je vytvořen z polypropylenu atrubky 1, 2 jsou polyfúzně svařované. Konstrukce umožňuje sestavovat tepelné výměníky do větších celků, jak je patrné na obr. 2.
- 5 CZ 35395 UI
Navíc je možné dělat mozaikovité sestavy, které zahrnují tepelné výměníky různých velikostí, podle potřeby. Pokud je zeď členitá (např. okna) mohou se tepelné výměníky snadno kombinovat, jak je znázorněno na obr. 3.
Kromě obvodových zdí budovy, které ohraničují místnost, mohou být tepelné výměníky uspořádány ke stropu, či k vnitřním příčkám. Co se týče stropů, pokud je přítomna sádrokartonová konstrukce, tak se tepelné výměníky uloží pod sádrokarton ajejich zadní strana je izolací a reflexními materiály uzpůsobena pro odraz tepla směrem do místnosti. Co se týče zdí a příček, je možná suchá i mokrá montáž. V rámci suché montáže se mezi sádrokartonový rastr nainstalují podpůrné lišty, na které se tepelné výměníky upevní, a posléze se zaklopí sádrokartonem. V případě mokré montáže se tepelné výměníky přišroubují přímo ke zdi, nebo jsou zacvaknuty do upevňovacích lišt, které byly před tím přišroubovány ke zdi. Posléze se zakryjí hrubou omítkou a následně pohledovou vrstvou omítky.
Mezi příčné trubky 1 mohou být vkládány matrice z izolačního materiálu mající výřezy přesně podle příčných trubek 1, které do nich zapadnou. Nejsnazší únikovou cestou tepla je tedy z příčných trubek 1 směrem do místnosti.
Průmyslová využitelnost
Systém pro nastolení tepelného komfortu v místnosti a tepelný výměník systému podle technického řešení naleznou uplatnění v oblasti vytápění a klimatizování objektů.
Claims (11)
- NÁROKY NA OCHRANU1. Systém pro nastolení tepelného komfortu v místnosti, jenž je alespoň částečně vymezena obvodovými zdmi budovy a vlastním stropem, vyznačující se tím, že zahrnuje alespoň jeden tepelný výměník pro každou ze zdí místnosti kategorie obvodová zeď budovy, dále že zahrnuje alespoň jeden ovladatelný zdroj teplonosné vody pro napájení tepelných výměníků teplonosnou vodou, alespoň jedno teplotní čidlo pro měření teploty vzduchu v místnosti a/nebo ve venkovním prostředí, a alespoň jednu řídicí jednotku pro ovládání zdroje teplonosné vody, připojenou k teplotnímu čidlu pro příjem změřených hodnot.
- 2. Systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že podíl plochy zastavěné tepelnými výměníky ku celkové užitné ploše místnosti je v rozmezí od 0,15 do 0,65.
- 3. Systém podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že ovladatelný zdroj teplonosné vody je uzpůsoben pro produkci teplonosné vody o teplotě v rozmezí od 15 °C do 55 °C.
- 4. Systém podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že teplotní čidlo pro měření teploty vzduchu v místnosti je nastaveno pro snímání teploty ve výšce v rozmezí od 1,2 m do 1,7 m nad úrovní podlahy.
- 5. Systém podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že řídicí jednotka je opatřena datovým úložištěm s databází tepelněizolačních parametrů obvodových zdí místnosti.
- 6. Systém podle některého z nároků 1 až 5, vyznačuj ící se tím, že řídící j ednotka j e komunikačně propojena s alespoň jedním zdrojem údajů o počasí.
- 7. Systém podle některého z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že alespoň jeden tepelný výměník je uspořádán ke stropu místnosti, a/nebo ke vnitřní příčce.
- 8. Tepelný výměník pro systém pro nastolení tepelného komfortu v místnosti podle některého z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že je tvořen trubkovitým tělesem žebřinovitého tvaru, kde jedna z podélných trubek (2) slouží k přívodu teplonosné vody a druhá z podélných trubek (2) slouží k odvodu teplonosné vody, přičemž příčné trubky (1) paralelně propojující podélné trubky (2) slouží k průtoku vody, a současně příčné trubky (1) mají menší průměr než podélné trubky (2) tepelného výměníku žebřinovitého tvaru.
- 9. Tepelný výměník podle nároku 8, vyznačující se tím, že vnitřní průměr příčných trubek (1) je v rozmezí od 5 mm do 12 mm, a rozteče mezi příčnými trubkami (1) jsou v rozmezí od 40 mm do 60 mm.
- 10. Tepelný výměník podle nároku 8 nebo 9, vyznačující se tím, že je vyrobený z polypropylenu, přičemž jsou součásti tepelného výměníku spojovány nerozebíratelně polyfúzním svařováním.
- 11. Tepelný výměník podle některého z nároků 8 až 10, vyznačující se tím, že je opatřen stěnovou upevňovací lištou, která vykazuje alespoň dvě polouzavřené objímky pro rozebíratelné spojení s tepelným výměníkem a která dále vykazuje alespoň jeden otvor pro přišroubování ke zdi místnosti.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2021-39108U CZ35395U1 (cs) | 2021-08-24 | 2021-08-24 | Systém pro nastolení tepelného komfortu v místnosti a tepelný výměník systému |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2021-39108U CZ35395U1 (cs) | 2021-08-24 | 2021-08-24 | Systém pro nastolení tepelného komfortu v místnosti a tepelný výměník systému |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ35395U1 true CZ35395U1 (cs) | 2021-09-07 |
Family
ID=77662499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2021-39108U CZ35395U1 (cs) | 2021-08-24 | 2021-08-24 | Systém pro nastolení tepelného komfortu v místnosti a tepelný výměník systému |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ35395U1 (cs) |
-
2021
- 2021-08-24 CZ CZ2021-39108U patent/CZ35395U1/cs active Protection Beyond IP Right Term
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA039552B1 (ru) | Теплозащитная оболочка, в частности, для здания | |
| HUP0700627A2 (en) | Single- or multi row radiator with at least two differently formed section | |
| CZ35395U1 (cs) | Systém pro nastolení tepelného komfortu v místnosti a tepelný výměník systému | |
| JP2011523021A (ja) | 熱負荷体の温度の変更 | |
| Olesen | Radiant heating and cooling by embedded water-based systems | |
| Labudek et al. | Energy solar wall in low-energy apartment house | |
| RU104291U1 (ru) | Односекционный или многосекционный радиатор, по меньшей мере, с двумя различно выполненными участками | |
| Chen | Methodology for Design and Operation of Active Building-Integrated Thermal Energy Storage Systems | |
| RU105973U1 (ru) | Односекционный или многосекционный радиатор, по меньшей мере, с двумя различно выполненными участками | |
| US20040129413A1 (en) | Environmental air treatment system | |
| Rinaldi | Thermal Mass, Night Cooling and Hollow Core Ventilation System as Energy Saving Strategies in Buildings | |
| JP3555109B2 (ja) | 温風床暖房装置 | |
| Kefalloniti et al. | Building integration of domestic solar combi-systems: The importance of managing the distribution pipework | |
| JP7073056B2 (ja) | 給気予熱装置および暖房システム | |
| Nielsen | Analysis of the radiant heating and cooling System in the Green Energy Laboratory | |
| Zukowski | A numerical analysis of heat and mass transfer in a room with the air-underfloor heating | |
| Borelli et al. | A dynamic model for building heating plants | |
| KR101122262B1 (ko) | 벽난로를 이용한 건축물 실내바닥 온도조절장치 | |
| Laukyte | Heating systems in an office: Building simulation | |
| Scheatzle | Data set for validating simulation tools for radiant/convective systems | |
| DK200100002U3 (da) | Fabriksfremstillet luftvarmevæg i beton | |
| JPS58217129A (ja) | 鉄筋コンクリ−ト製建築物の暖房装置 | |
| JP6400055B2 (ja) | 温水暖房システム | |
| Junasová et al. | Adjusting the design of a radiant heating system for office retrofit | |
| Biernacka et al. | HVAC systems and their control equipment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20210907 |
|
| ND1K | First or second extension of term of utility model |
Effective date: 20251024 |