NO810714L - Varmegjenvinnende oppvarmingssystem for hus i forbindelse med en varmepumpe og en innretning til denne - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår et varmegjenvinnende oppvarmingssystem

for hus i forbindelse med en varmepumpe, og en innretning til denne.

I betraktning av de stadig knappere naturlige, tradisjonelt benyttede energikilder, har det i de siste år kommet, flere- - oppvarmingssystemer på tale som ved hjelp av prinsippet for varmegjenvinning utnytter fysikalske aggregattilstanders varme-innhold og derfor delvis skal erstatte de tradisjonelle energikilder. Varmepumpen danner disse energigjenvinningsmetoders kjernepunkt, hvis virkemåte gjelder i følge den fremherskende mening som energisparende og miljøvennlig. Således er opp-varmingssystemer med varmegjenvinning i forbindelse med varme-pumper allerede kjent i utallige former. Ved bruken av disse systemer for husbyggingen, især for utnyttelse av den varmemengde som avgis av bygningenes murer, har man hittil gått frem slik at det er dannet et murverk med 2 skall (Sandwich System). Derved ble det mellom det ytre og det indre skall bragt inn et indre varmeisolerende sjikt. For energigjenvinning ble det trukket varme fra det ytre skall og det indre skall ble tilført varme via en varmepumpe. Ulempen med dette energigjenvinnings-system ligger ved at temperaturen i det ytre skall synker meget sterkt og det kan således fastslåes en forhøyet varmestrøm innenfra og utad. Den fallende utetemperatur medfører at varmepumpen arbeider•med en relativt dårlig virkningsgrad. En varmegjenvinning av de irreversible tap ved varmemengdene som forsvinner gjennom vinduer og dører og en gjenvinning av ventila-sjonstapene, er her ikke mulig. Den foreliggende oppfinnelse tar sikte på å holde også disse hittil uunngåelige varmetap lave og ytterligere å utnytte disse ved varmegjenvinning. Løsningen av denne oppgave består i at det til det ytre skal anbringes et varmeisolasjonssjikt og på det indre skal anbringes et ytterligere varmeisolasjonssjikt, at den luft som befinnér seg i mellomrommet mellom varmeisolasjonssjiktene benyttes som varmebærermedium for en varmepumpe, at varmepumpen på kjent måte trekker varme ut av den luft som befinner seg i mellomrommet og at varmepumpen tilfører den avkjølte luft til mellomrommet for fornyet varmeopptak.

Ved den i hovedkravet beskrevne løsningsmulighet av oppbygningen med to skall med varmeisolasjonssjikt og den i mellomrommet sirkulerende luft hvorfra varme trekkes ut, nedsettes de varmemengdetap som opptrer ved vanlige Sandwich byggeprinsipp. En tilleggsvarmekilde kan utelates ved det foreslåtte oppvarmingssystem.. Ved den i første underkrav anførte byggetekniske kon-struksjon av et prefabrikert varmeisolasjonslegeme, oppnåes videre ved utførelsen av den oppf innelsestanke som ligger til grunn for oppfinnelsen, en problemløs, tids- og kostnadssparende montasje av varmeisolasjonssjiktene. De vinduer som er intergrert i kretsløpet er fordelaktig slik utført at de også ved utlufting av de indre rom oppvarmer varmepumpekretsløpet ved varmetilførsel og derved forhøyer varmepumpens virkningsgrad.

Oppfinnelsen beskrives i det følgende på grunnlag av figurene hvor figur 1 skjematisk viser oppfinnelsestankens prinsipp og utførelse på grunnlag av et bygningstverrsnitt, figur 2 viser skjematisk oppbygningen av en vegg med to skall og det eksempel-vise forløp av temperaturtilstandene i sjiktene, figur 3 viser skjematisk oppbygningen og virkningsmåten av et vindu som er intergrert i kretsløpet og figur 4 viser perspektivisk to prefabrikert e varmeisolasjonslegemer.

I følge figur 1 er det anordnet til et ytterskall 1 et varmeisolas jonss j ikt .1 ' og til et innerskall 2 et varmeisolas jonss j ikt 2 ', slik at det mellom de to varmeisolasjonssjikt foreligger et mellomrom 3 (luftkanal). Dette luftmellomrom, henholdsvis den luft som befinner seg her, benyttes som varmebærermedium for en varmepumpe 4. Ved hjelp av varmepumpen 4 trekkes varme ut av denne varmebærer på kjent måte. Varmepumpen 4 kan derved være montert i et oppvarmet rom, i kjelleren, på taket eller utenfor bygningen. Den luft som av-kjøles av varmepumpen føres inn i mellomrom 3. Den varmemengde som avgis fra innerskallet 2 utad, oppvarmer den luft som befinner seg i mellomrommet 3 og tilføres på nytt varmepumpen 4. Ved hjelp av varmepumpen 4, mates derved igjen en konvensjonell gulvoppvarming 5 eller et ikke vist varmlufts- eller varmtvanns- oppvarmingssystem, med høyere temperatur. Ved hjelp av isola-sjonen av det ytre skall oppstår det på grunn av den lille temperaturforskjell kun små energitap utad. Disse tap kan fullstendig utlignes ved hjelp av varmepumpens 4 driftsenergi som også forandres til varme. Da det ved det foreliggende oppvarmingssystem produseres tilstrekkelig overskuddsvarme i de fleste dager av oppvarmingsperioden, kan denne overskuddsvarme på kjent måte lagres i et varmereservoar 6 for tilførsel eksem-pelvis til en forbruksvanntank 7. Reservoaret 6 muliggjør videre uttak av varmeenergi for beredsskap av varmemengder ved kortvarige ugunstige driftsbetingelser for varmepumpen. I ytterskallet 1

er det anordnet lufteklaffer 8 som åpnes via en termostat-regulering når utetemperaturen befinner seg betydelig over den luft som befinner seg i mellomrommet 3, slik at den avkjølte luft når ut i det fri gjennom åpningene og den varmere uteluft trenger inn til varmepumpekretsløpet.

Figur 2 viser en utførelse av veggen med to skall, hvor

også ytterligere antatte temperatursprang fra det ytre skall 9 til det indre rom er inntegnet. På grunnlag av dette eksempel er det tydelig at den varmestrøm som opptrer på grunnlag av de høye temperaturforskjeller mellom de ytre og indre skall i følge den innstillbare varmebærertemperatur i luftmellomrommet 10 og i varmepumpen, kan reduseres til en betydelig lavere størrelse enn ved vanlige Sandwich konstruksjoner. På figur 3 er varmestrømmens prinsipp vist i et vindu som er intergrert i varmekretsløpet. Vinduet består av to komplette isolasjons-vinduer 11 og 12, som er utformet 1 som et rektangel, lukket i sidene og åpen oppe og nede for luftgjennomgang.. Denne anordning av vinduet har den fordel at den varmluft som strømmer innenfra og utad suges inn i luftmellomrommet 13 og således oppvarmer den luft som befinner seg ivarmepumpekretsløpet. Figur 4 gjengir innretninger for utførelse av oppfinnelsestanken. Her er vist et varmeisolasjonslegeme 14 som består av skummateriale og har^et indre og et ytre varmeisolasjonssjikt, henholdsvis 14 merket og 14 dobbeltmerket, samt i midten har det nødvendige mellomrom (beluftningstverrsnitt) som er nødvendig for luftgjennom-strømningen. Tverrsteget 15 tjener til avstivning av det relativt

voluminøse varmeisolasjonslegeme. Disse modulbyggeelementer kan på enkel måte settes på hverandre mellom skallene under byggreisingen. For den vinkelformede luftføring er det like-ledes utviklet et modulformet hjørneelement 16 som muliggjør overgangen fra horisontal til vertikal luftføring, henholdsvis motsatt. Disse varmeisolasjonslegemer kan ikke bare an-ordnes mellom skallene, men også under gulvet og under taket. Derved sikres en korrekt luftføring i varmepumpekretsløpet.

Som spesielt fordelaktig har oppfinnelsen vist seg ved for-nyelse av eldre bebyggelse. Dersom varmeisolasjonslegemer i følge den foreliggende oppfinnelse monteres i en definert avstand omkring den gamle bygning, kan det samme prinsipp for oppvarming i forbindelse med en luft/luft - eller luft/vann varmepumpe benyttes.

Claims (4)

1. Varmegjenvinnende oppvarmingssystem for hus i forbindelse med en varmepumpe og innretning til denne, karakterisert ved at det på et ytre skall (1) er anordnet et varmeisolasjonssjikt ) og på et indre skall (2) er anordnet et ytterligere varmeisolasjonssjikt (2 ' ), at luften i mellomrommet (3) mellom varmeisolasjonssjiktene (1',2 ) benyttes som varmebærermedium for en varmepumpe (4), at varmepumpen (4) på kjent måte trekker varme fra den luft som befinner seg i mellomrommet (3), og at varmepumpen (4) tilfører den avkjølte luft for varmeopptak til mellomrommet (3).

2. Innretning i følge krav 1, karakterisert ved at pre-fabrikerte varmeisolasjonslegemer (14, 15) av skummateriale benyttes som varmeisolasjonssjikt, idet disse har et indre og et ytre varmeisolasjonssjikt (14 1 , 14" ) og et beluftningstverrsnitt (14 11 1 ) for luftgjennomføringen.

3. Innretning i følge krav 1, karakterisert ved at vinduer er intergrert i varmepumpekretsløpet og hvertbestår av to enkelte ens isolasjonsglassyinduer (11, 12) og .danner et rektangel som er lukket i sidene og videre har et luftmellomrom (13) med et tverrsnitt lik mellomrommet (3) i varmepumpekretsløpet.

4. Innretning i følge kravl, karakterisert ved at varmepumpe-kretsløpet har termostatstyrte lufteklaffer (8) som åpnes ved høyere utetemperaturer i forhold til varmebærertemperaturen, slik at varmere uteluft kan strømme inn i det kaldere varme-pumpekretsløp.