DK155235B - Varmegenvindingsanlaeg til bygninger i forbindelse med en varmepumpe - Google Patents

Description

i i

DK 155235 B

5 Opfindelsen angår et varmegenvindingsanlæg til bygninger i forbindelse med en varmepumpe og af den i krav l's indledning angivne art.

I betragtning af, at de hidtil traditionelt benyttede 10 energikilder bliver stadig knappere, er der i de senere år kommet opvarmningssystemer på tale« der ved hjælp af princippet for varmegenvinding udnytter varmeindholdet i fysiske stoftilstande og derved delvist skal erstatte de traditionelle energikilder.

15 Den centrale del i disse energigenvindingsanlæg er varmepumpen, der arbejder efter en fremgangsmåde, som efter den fremherskende mening er energibesparende og venlig overfor omgivelserne. På den måde er varmegenvindingsanlæg i forbindelse med varmepumper allere-20 de kendt i mange forskellige udførelser. Ved anvendelsen af sådanne anlæg til bygninger, navnlig til udnyttelse af de varmemængder, der afgives af bygningens murværk (skaller), er man hidtil gået frem på den måde, at der blev fremstillet et murværk i to skaller 25 (sandwichbyggemåde). Desuden blev der mellem den ydre og den indre skal indbragt et indvendigt liggende varmeisoleringslag. Til energigenvinding blev der taget varme fra den ydre skal, og denne varme blev over en varmepumpe atter tilført den indre skal.

30 Ulempen ved dette energigenvindingssystem ligger i, at temperaturen i den ydre skal bliver sænket meget stærkt, og at man derfor kan konstatere en forøget varmestrøm indefra og udefter. Den nedsatte ydertemperatur har til følge, at varmepumpen arbejder 2

DK 155235 B

1 med en forholdsvis dårlig virkningsgrad. Desuden er en varmegenvinding af de irreversible tab af de varmemængder, der undviger gennem vinduer og døre, og en genvinding af ventilationstab ikke mulig.

5

Fra tysk offentliggørelsesskrift nr. 2.359.196 kendes et varmegenvindingsanlæg af den i krav l's indledning angivne art. Foran ydervæggen i et beboelseshus er placeret en facade, der sammen med ydervæggen danner 10 et mellemrum, i hvilket luft kan cirkulere. Dette mellemrum står i forbindelse med tilsvarende mellemrum dannet i husets gulv og i husets tag og udgør et luftkredsløb. I kredsløbet befinder der sig en varmepumpes varmeveksler. Anlægget tjener til at optage 15 transmissionsvarmetab gennem ydervæggen i luften og genvinde denne via varmepumpen. Det har dog vist sig, at et sådant system ikke er egnet til dette formål. En varmegenvinding svarende til anlæggets eget energiforbrug kan ikke opnås.

20

Opfindelsen har derimod til formål at anvise et varmegenvindingsanlæg af den tidligere nævnte art, som arbejder efter princippet med genvinding af transmissi on s varme tab, og- som udviser en høj virkningsgrad, 25 således at en praktisk anvendelse er mulig. Denne opgave løses ifølge opfindelsen ved at udforme anlægget som nærmere angivet i krav 1' s kendetegnende del.

30 Opfinderen har erkendt, at det er af afgørende betydning, at mellemrummet mellem ydervæggens to skaller isoleres til begge sider. Denne foranstaltning er usædvanlig, idet der sædvanligvis ved en dobbeltskallet ydervæg kun anbringes et isolerende lag på 3

DK 155235 B

1 ydersiden af inder-skallen.

Fra fransk patentansøgning nr. 2.438.718 er det kendt# at forsyne et murværk med et isolerende varmeisole-5 ringslag. Den heri angivne teknik skal dog ikke forstås som en henvisning til# at begge skaller ved et dobbelt-skallet murværk skal forsynes med en isolering indvendigt# idet ansøgningen end ikke antyder dette.

10

Anbringelsen af varmeisoleringslagene på begge skaller af ydervæggen er dog den afgørende forudsætning for# at varmegenvindingsanlægget kan fungere som ønsket.

15 Ved at udforme anlægget ifølge opfindelsen som angivet i krav 2’s kendetegnende del, fås en væsentlig forenkling af fremstillingen af konstruktionen# fordi der som varmeisoleringslag af skummateriale anvendes præfabrikerede varmeisoleringslegemer# som omfatter 20 et indre og et ydre varmeisoleringslag og et ventilationstværsnit til luftføringen.

Ved at udforme anlægget ifølge opfindelsen som angivet i krav 3's kendetegnende del# bliver det muligt at 25 integrere de i en beboelsesejendom nødvendige vinduer i det lukkede kredsløb, hvorved luftmellemrummet opviser et tværsnit# der svarer til tværsnittet i kredsløbets mellemrum. Mellemrummet mellem vinduerne står således i forbindelse med mellemrummet mellem 3 0 ydervægene.

Det lukkede kredsløb mellem varmepumpen og mellemrummet mellem ydervæggens skaller sikrer en god virkningsgrad af varmesystemet. Derved opstår en bestemt 4

DK 155235 B

1 lufttemperatur i mellemrummet. Virkningsgraden af varmegenvindingen er således høj, når udetemperaturen ligger væsentligt under lufttemperaturen i mellemrummet. Hvis udetemperaturen derimod er høj, har varme-5 genvindingsanlægget ikke længere nogen egentlig funktion. Ved at udforme anlægget ifølge opfindelsen som angivet i krav 4's kendetegnende del, kan der i dette tilfælde ledes varmere udeluft ind i det ellers lukkede kredsløb og gennem varmepumpen kan 10 luften anvendes til yderligere opvarmning eller oplagring af varmeenergi.

Opfindelsen forklares nærmere under henvisning til tegningen, på hvilken 15 fig. 1 sekmatisk og på grundlag af et tværsnit gennem en bygning viser princippet for og udførelsen af opfindelsen, 20 fig. 2 skematisk opbygningen af en toskallet væg og et eksempelvis forløb af temperaturtilstandene i lagene, fig. 3 sekmatisk opbygning og virkemåde for 25 et i kredsløbet integreret vindue, og· fig. 4 i isometrisk fremstilling to varmeisoleringslegemer, bygget i forvejen.

. 30 _--------------‘

Ifølge fig. 1 er der på en yder skal 1 anbragt et varmeisoleringslag 1' og på en inderskal 2 et varmeisoleringslag 2', idet der mellem de to isoleringslag findes et mellem 3 (luftkanal). Dette luftmellemrum 5

DK 155235 B

1 eller den deri værende luftbenyttes som varmebærerme-dium for en varmepumpe 4. Fra varmebæreren fjernes der på kendt måde varme ved hjælp af varmepumpen 4. Varmepumpen 4 kan herved være monteret i et opvar-5 met rum/ i en kælder, på taget eller udenfor bygningen. Den ved hjælp af varmepumpen afkølede luft føres ind i mellemrummet 3. Ved hjælp af den fra inderskal-len 2 udefter afgivne varmemængde bliver den i mellemrummet 3 værende luft opvarmet og på ny tilført til 10 varmepumpen 4. Ved hjælp af varmepumpen 4 bliver så en konventionel gulvopvarmning 5 eller en ikke vist varmluft- eller varmvandsopvarmning opvarmet med en højere temperatur. På grund af isoleringen af yderskallen sker der kun små energitab udefter 15 som følge af den lave temperaturforskel. Disse tab kan udlignes fuldstændigt ved hjælp af drivenergien for varmepumpen 4, der også omdannes til varmeenergi.

Da der ved det foreliggende opvarmningssystem i de fleste dage af opvarmningsperioden produceres til-20 strækkelig meget overskudsvarme/ kan denne overskudsvarme på i og for sig kendt måde akkumuleres i et varmereservoir 6 til forsyning af f.eks. en brugsvandsakkumulator 7. Reseroiret 6 muliggør yderligere aftagelse af varmeenergi til tilførsel af varmemængder 25 ved i kort tid ugunstige driftsbetingelser for varmepumpen. I yderskallen 1 findes der ventilationsklapper 8/ der ved hjælp af en termostatregulering bliver åbnet/ når ydertemperaturen ligger betydeligt over temperaturen af den i mellemrummet 3 værende luft, 30 så at den afkølede luft gennem åbningerne når ud i det fri, og den varmere yderluft kan nå ind i varmepumpekredsløbet .

Ved den i fi.g 2 viste eksempel på en væg med to

DK 155235 B

e 1 skaller er yderligere antagne temperaturspring fra yderskallen 9 til inderrummet indtegnet. Ved hjælp af dette eksempel bliver det tydeligt* at de på grund af de høje temperaturers forskelle mellem yderskallen 5 og inderskallen optrædende varme strømme i forhold til forholdene ved den sædvanlige sandwichbyggemåde kan reduceres til en lille størrelse på grund af den i luftmellemrummet 10 værende og på varmepumpen indstillelige varmebærertemperatur.

10 I fig. 3 er princippet for varmestrømmen inden i et i varmekredsløbet integreret vindue vist. Vinduet består af to komplette isoleringsglasvinduer 11 og 12* der er formet til en rektangel* lukket på siderne 15 og åbne foroven og forneden for luftgennemstrømning.

Denne konstruktion af vinduet har den fordel* at den indefra og udefter strømmende varmluft bliver suget ind i luftmellemrummet 13 og derved yderligere opvarmer den i varmepumpekredsløbet værende luft.

20 I fig. 4 er der vist konstruktioner til brug ved udøvelse af opfindelsen. Det drejer sig herved om et af skumstof bestående, varmeisoleringslegeme 14, der er forsynet med et indre og et ydre varmeisole-25 ringslag 14' og 14" og i midten har et til luftgennemstrømning nødvendigt mellemrum (ventilationstværsnit).

Et mellemstykke 15 tjener til afstivning af varmeisolerings legemet* der har forholdsvis stort format.

Disse modulære byggeelementer kan på enkel måde sættes 30 ovenpå hinanden mellem skallerne under bygningens opførelse. Til en retvinklet luftføring er der udviklet et ligeledes modulært hjørneelement 16* der muliggør en overgang fra vandret til lodret luftføring eller omvendt. Disse varmeisoleringslegemer kan ikke

DK 155235 B

7 1 blot anbringes mellem skallerne, men også under gulvet og under taget. Dermed er en upåklagelig luftføring inden i varmepumpekredsløbet sikret.

5 Anlægget ifølge opfindelsen er særlig fordelagtig ved sanering af ældre byugninger. Hvis der på en defineret afstand fra den ældre bygning monteres varmeisoleringslegemer ifølge den foreliggende opfindelse, kan systemet ifølge opfindelsen anvendes i 10 forbindelse med en luft-luft eller en luft-vand-varme-pumpe.

15 20 25 30

Claims (5)

1. Varmegenvindingsanlæg til bygninger der har et mellemrum (3) mellem to murskaller (1,2) i ydervæggen 5 og/eller i tagkonstruktionen, hvilket mellemrum (3) er forbundet til fordamperen i en varmepumpe (4) via luftkanaler, der sammen med mellemrummet (3) indgår i et lukket luftkredsløb, hvori fordamperen også befinder sig, kendetegnet ved, at 10 den ydre skal (1) er forsynet med et første isoleringslag (1 *) på sin mod den indre skal (2) vendende side, og at den indre skal (2) er forsynet med et andet isoleringslag (2*) på sin mod den ydre skal (1) vendende side. 15

2. Anlæg ifølge krav 1, kendetegnet ved, at varmeisoleringslagene er af skumf ormstof udformede varmeisoleringslegemer (14), der har et indre og et ydre varmeisoleringslag (14', 14") og et ventila- 20 tionstværsnit (14"') til luftføring.

3. Anlæg ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der i det lukkede kredsløb er integreret vinduer, der hver især består af to enkelte, ensartede isole- 25 ringsglasvinduer (11, 12) og danner en ved siderne lukket rektangel, og hvis luftmellemrum (13) har et lignende tværsnit som mellemrummet (3) i det lukkede kredsløb.

4. Anlæg ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der i det lukkede kredsløb er anbragt thermostat-styrede ventilationsklapper (8), der åbnes ved en højere ydertemperatur i forhold til temperaturen i det lukkede kredsløb,så at varmere yderluft kan DK 155235 B 1 strømme ind i det lukkede kredsløb, når temperaturen her er lavere.

5 10 15 20 25 30