PL192371B1

PL192371B1 - Sposób klimatyzowania budynków zwłaszcza budynków energooszczędnych oraz budynek klimatyzowany zwłaszcza budynek energooszczędny

Info

Publication number: PL192371B1
Application number: PL342849A
Authority: PL
Inventors: Edmond D. Krecke
Original assignee: Krecke Edmond D
Priority date: 1998-03-09
Filing date: 1999-03-09
Publication date: 2006-10-31
Also published as: EA200000913A1; BR9908693A; AU757015B2; PL342849A1; EA004624B1; US7028685B1; CZ300600B6; DE59909749D1; ES2219005T3; EP1062463A1; YU61400A; WO1999047865A1; DK1062463T3; CZ20003273A3; EP1062463B1; AU3332699A; PT1062463E; SI20343A; CA2322556A1; CA2322556C

Abstract

1. Sposób klimatyzowania budynków zw laszcza budynków energooszcz ednych polegaj acy na tym, ze: tworzy si e uk lad powietrza swie zego i powietrza wylotowego z odsysaniem powietrza wylotowego, które prowadzi si e przez akumulator ciep la, znamienny tym, ze powietrze swie ze i powietrze wylotowe prowadzi si e przeciwpr adowo przez przewody (36, 37; 38, 39; 40, 41) umieszczone co najmniej cz esciowo jeden w drugim, przy czym odzyskuje si e w znacznym stopniu ener- gi e ciepln a, zawart a w powietrzu wylotowym. 2. Budynek klimatyzowany, zw laszcza budynek energo- oszcz edny maj acy izolowane zewn etrzne sciany, dach oraz okna i drzwi o nieznacznej przepuszczalno sci powietrza, utrzymuj ac wewn atrz budynku zadane podci snienie powietrza, oraz umieszczony na lub pod dachem co najmniej jeden ab- sorber s loneczny, za s poni zej lub z boku wzd lu z budynku jest umieszczony akumulator ciep la, znamienny tym, ze z akumu- latorem ciep la (20) jest po laczony uk lad (30) doprowadzania powietrza swie zego i odprowadzania powietrza wylotowego maj acy posta c przeciwpr adowego wymiennika ciep la, który zawiera umieszczone jeden w drugim przewody rurowe (36, 37; 38, 39; 40, 41) doprowadzaj ace swie ze powietrze do klimatyzowanych pomieszcze n budynku (1) przez usytuowane w nich wloty (42) swie zego powietrza i odprowadzaj ace powie- trze wylotowe przez otwory zasysaj ace (43) powietrze wyloto- we do uk ladu powietrza wylotowego, a stamt ad na zewn atrz. PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób klimatyzowania budynków zwłaszcza budynków energooszczędnych oraz budynek klimatyzowany zwłaszcza budynek energooszczędny.

Z mię dzynarodowego zgłoszenia patentowego nr WO 97/10474 znana jest instalacja klimatyzacyjna dla budynków, w której wykorzystuje się absorbery słoneczne, wymienniki ciepła i akumulatory ciepła, aby w razie potrzeby pasywnie nagrzewać lub chłodzić budynek. Poza stratami ciepła przepuszczanego zimą z wnętrza budynku (względnie uzyskiem ciepła przepuszczanego latem do wnętrza budynku) powstają straty ciepła związane z wietrzeniem pomieszczeń zimą oraz zachodzi niepożądane nagrzewanie latem. Wspomniane straty związane z wietrzeniem pomieszczeń w połączeniu ze stratami przepuszczanego ciepła określają zimą zapotrzebowanie cieplne budynku. Aby sprostać przepisom opracowanym przez Instytut Fraunhofera, względnie zawartym w zarządzeniu dotyczącym izolacji cieplnej (Niemcy) dla tak zwanych budynków o zerowej energii, należy utrzymać na jak najniższym poziomie straty związane z wietrzeniem budynku (budynki o zerowej energii charakteryzują się według definicji oddawaniem ciepła na poziomie niższym od 20 kW m²/rok). Ponadto pożądane byłoby zejście poniżej tych wartości oddawanego ciepła.

Zewnętrzne ściany budynku opisanego w WO 97/10474 zawierają wewnętrzną warstwę betonową i zewnętrzną warstwę izolacyjną (poza warstwami tynku). Energia cieplna jest doprowadzana do litej ściany, która w przybliżeniu jest tak wysoka, jak pomieszczenie wewnątrz budynku. Aby sprostać przepisom opracowanym przez Instytut Fraunhofera, względnie zawartym w zarządzeniu dotyczącym izolacji cieplnej (Niemcy) dla tak zwanych budynków o zerowej energii, pożądana byłaby również możliwość wykorzystywania do ogrzewania energii niskotemperaturowej (poniżej temperatury pomieszczeń), co pozwalałoby wykorzystywać również akumulatory, względnie zasobniki ciepła o temperaturze niższej od temperatury pomieszczeń ogrzewanego budynku.

Celem wynalazku jest zaproponowanie sposobu klimatyzowania budynków zwłaszcza budynków energooszczędnych oraz zaprojektowanie instalacji klimatyzacyjnej dla budynku, zwłaszcza dla budynku energooszczędnego, które to rozwiązania pozwoliłyby zminimalizować straty cieplne w budynkach. Pożądane byłoby także zaproponowanie konstrukcji budynku, umożliwiającej magazynowanie energii niskotemperaturowej (to znaczy ciepła o wartościach temperatury poniżej temperatury pomieszczeń) w celu wykorzystania jej do ogrzewania.

Sposób klimatyzowania budynków zwłaszcza budynków energooszczędnych polegający na tym, że: tworzy się układ powietrza świeżego i powietrza wylotowego z odsysaniem powietrza wylotowego, które prowadzi się przez akumulator ciepła, według wynalazku charakteryzuje się tym, że powietrze świeże i powietrze wylotowe prowadzi się przeciwprądowo przez przewody umieszczone co najmniej częściowo jeden w drugim, przy czym odzyskuje się w znacznym stopniu energię cieplną, zawartą w powietrzu wylotowym.

Budynek klimatyzowany, zwłaszcza budynek energooszczędny mający izolowane zewnętrzne ściany, dach oraz okna i drzwi o nieznacznej przepuszczalności powietrza, utrzymując wewnątrz budynku zadane podciśnienie powietrza, oraz umieszczony na lub pod dachem co najmniej jeden absorber słoneczny, zaś poniżej lub z boku wzdłuż budynku jest umieszczony akumulator ciepła, według wynalazku charakteryzuje się tym, że z akumulatorem ciepła jest połączony układ doprowadzania powietrza świeżego i odprowadzania powietrza wylotowego mający postać przeciwprądowego wymiennika ciepła, który zawiera umieszczone jeden w drugim przewody rurowe doprowadzające świeże powietrze do klimatyzowanych pomieszczeń budynku przez usytuowane w nich wloty świeżego powietrza i odprowadzające powietrze wylotowe przez otwory zasysające powietrze wylotowe do układu powietrza wylotowego, a stamtąd na zewnątrz.

Korzystnie niektóre z przewodów rurowych układu doprowadzania powietrza świeżego i odprowadzania powietrza wylotowego jest przeprowadzonych przez akumulator ciepła.

Korzystnie układ doprowadzania powietrza świeżego i odprowadzania powietrza wylotowego zawiera rozdzielający zawór sterujący, przełączający przewody rurowe powietrza świeżego i powietrza wylotowego w zależności od pory roku przy czym latem przewód przesyłający ciepłe świeże powietrze jest połączony najpierw z akumulatorem ciepła, następnie z ziemnymi przewodami rurowymi i na koniec z wnętrzem budynku, zaś zimą - przewód przesyłający zimne świeże powietrze jest połączony najpierw z ziemnymi przewodami rurowymi, następnie z akumulatorem ciepła i na koniec z wnętrzem budynku, przy czym powietrze wylotowe jest prowadzone drogą skierowaną w przeciwnym kierunku.

PL 192 371 B1

Korzystnie rozdzielający zawór sterujący zawiera zasuwę obrotową na dwóch poziomach na każdy obszar zasysania, przy czym przewody rurowe powietrza świeżego i powietrza wylotowego, poza rozdzielającym zaworem sterującym są umieszczone jeden w drugim za pomocą złącz rurowych.

Korzystnie wentylowane pomieszczenia budynku są zaopatrzone w zamykane wloty świeżego powietrza i/lub otwory zasysające powietrze wylotowe, za pomocą których wentylowane w danej chwili pomieszczenie jest odcinane od przewodów rurowych układu doprowadzania powietrza świeżego i odprowadzania powietrza wylotowego.

Korzystnie otwory zasysające powietrze wylotowe są zaopatrzone w czujniki dymu, za pomocą których włączane są co najmniej urządzenia zamykające otwory świeżego powietrza.

Korzystnie otwory zasysające powietrze wylotowe są zaopatrzone w zawory zwrotne.

Korzystnie zawory zwrotne są połączone z przełącznikami sygnalizacyjnymi, połączonymi z urzą dzeniem alarmowym, ustawionym w stan gotowości lub wyłączonym.

Korzystnie usytuowane w pomieszczeniach wloty świeżego powietrza i/lub otwory zasysające powietrze wylotowe układu są zaopatrzone w mierniki przepływu powietrza, za pomocą których wymiana powietrza w pomieszczeniu jest dopasowywana do wielkości, rodzaju i zanieczyszczenia powietrza danego pomieszczenia.

Korzystnie niektóre mierniki przepływu powietrza są sterowane za pomocą połączonych z nimi termostatów lub sond mierzących zanieczyszczenie powietrza.

Korzystnie układ doprowadzania świeżego powietrza jest zaopatrzony w urządzenia filtracyjne.

Korzystnie układ doprowadzania świeżego powietrza ma urządzenie do wytwarzania ciepłego powietrza.

Korzystnie układ doprowadzania powietrza świeżego i odprowadzania powietrza wylotowego zawiera sterowany wentylator wyciągowy, zaopatrzony w element regulacyjny do regulacji strumienia transportowanego powietrza.

Korzystnie akumulator ciepła jest połączony z absorberem ciepła.

Korzystnie każda ze ścian zewnętrznych budynku ma zewnętrzną warstwę termoizolacyjną i wewnę trzną warstwę termoizolacyjną oraz warstwę rdzeniową jako nośny element konstrukcji, przy czym w warstwie rdzeniowej są umieszczone wymienniki ciepła w postaci przewodów płynu podwyższających temperaturę w strefie rdzeniowej w okresie zapotrzebowania na grzanie i obniżających temperaturę w warstwie rdzeniowej w okresie zapotrzebowania na chłodzenie.

Korzystnie na ławie fundamentowej, na ścianie starego budynku są umieszczone termoizolacyjne płyty elewacyjne a pomiędzy nimi znajduje się pośrednia komora wentylacyjna, w której umieszczone są przewody zasilające, w tym umieszczone jeden w drugim przewody rurowe układu powietrza świeżego i powietrza wylotowego, zaś akumulator ciepła jest usytuowany pod ławą fundamentową i przylega do niej.

Budynek klimatyzowany, zwłaszcza budynek energooszczędny mający izolowane zewnętrzne ściany, dach oraz okna i drzwi o nieznacznej przepuszczalności powietrza, utrzymując wewnątrz budynku zadane podciśnienie powietrza, oraz umieszczony na lub pod dachem co najmniej jeden absorber słoneczny, zaś poniżej lub z boku wzdłuż budynku jest umieszczony akumulator ciepła, według wynalazku charakteryzuje się tym, że posiada urządzenia do transportu płynu zawierające przewody łączące absorber słoneczny z akumulatorem ciepła, zaś zewnętrzne ściany budynku są pokryte zewnętrzną warstwą izolacyjną, wewnętrzną warstwą izolacyjną i warstwą rdzeniową, korzystnie w postaci betonowej ściany nośnej, w której to warstwie rdzeniowej są umieszczone przewody płynu, które z kolei są połączone korzystnie z absorberem słonecznym i akumulatorem ciepła.

Korzystnie przewody płynu w warstwie rdzeniowej są połączone ze strefami zewnętrznymi akumulatora ciepła.

Korzystnie zewnętrzna warstwa izolacyjna jest nieco grubsza niż wewnętrzna warstwa izolacyjna.

Korzystnie warstwa rdzeniowa ma postać warstwy betonowej z wkładkami, przy czym punkt roszenia znajduje się wewnątrz tej warstwy betonowej.

Przy użyciu rozwiązania według wynalazku stworzony został układ doprowadzania powietrza świeżego i odprowadzania powietrza wylotowego w postaci przeciwprądowego wymiennika ciepła. Energia cieplna zawarta w powietrzu wylotowym jest w dużej mierze odzyskiwana. Ponadto układ powietrza świeżego i powietrza wylotowego jest dołączony do, umieszczonego korzystnie pod budynkiem, akumulatora ciepła, aby oddawać doń nadmiar energii lub pobierać z niego energię cieplną w celu nadawania odpowiedniej temperatury napływającemu śwież emu powietrzu, wprowadzanemu do budynku.

PL 192 371 B1

Użycie ciepła o wartościach temperatury leżących poniżej temperatury pomieszczeń ogrzewanego budynku jest możliwe dzięki rozwiązaniu według wynalazku. W szczególnie korzystny sposób niską temperaturę nośnika ciepła można wykorzystać do chłodzenia pomieszczeń podczas cieplejszych lub gorących okresów, na przykład w tropikach.

Wynalazek umożliwia wprowadzanie energii cieplnej z akumulatora ciepła o niskiej temperaturze do rdzenia betonowych ścian zewnętrznych. W środku muru zewnętrznego temperatura jest niższa od temperatury pomieszczeń, w związku z czym podwyższenie temperatury rdzenia pozwala na realizację takiego rozkładu ciepła w ścianie, który powoduje wzrost temperatury wewnętrznej, chociaż doprowadzany nośnik ciepła ma temperaturę (temperaturę dopływową), leżącą poniżej temperatury pomieszczeń.

Według wynalazku stosuje się korzystnie symetryczną izolację cieplną, w przeciwieństwie do typowej asymetrycznej izolacji cieplnej (zewnętrznej izolacji cieplnej), aby za pomocą tej symetrycznej konstrukcji stworzyć barierę klimatyczną, korzystnie w postaci muru nośnego.

Oznacza to, że przykładowo w gospodarstwie czteroosobowym wewnętrzny uzysk ciepła, wynoszący około 2500 kWh/rok, oddaje najbardziej oszczędnie tę energię cieplną do betonowego rdzenia, to znaczy do bariery klimatycznej. W szczególnie korzystny sposób rdzeń ten nie osiąga nigdy temperatur zimowych, co oznacza, że jego temperatura nie leży nigdy poniżej 0°C. W pomieszczeniach budynku według wynalazku panują zatem stale, nawet bez dodatkowego ogrzewania, co najmniej temperatury wiosenne. Straty ciepła w rdzeniu betonowym, związane z niższą temperaturą zewnętrzną, nie pociągają za sobą w zasadzie żadnych kosztów, jako że są pokrywane przez akumulator ciepła.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia w schematycznym przekroju poprzecznym budynek o zerowej energii z urządzeniami klimatyzacyjnymi według wynalazku, fig. 2 - zawór trójdrożny w ustawieniu zimowym, fig. 3 - zawór trójdrożny w ustawieniu letnim, fig. 4 - złącze rurowe będące przejściem przez ścianę, fig. 5 - elewację okładzinową, oraz fig. 6 - budynek o zerowej energii w schematycznym przekroju poprzecznym.

Na figurze 1 ukazany jest budynek z częścią urządzeń, jakie opisano przykładowo w WO 97/10474, oraz dodatkowymi urządzeniami klimatyzacyjnymi, wbudowanymi w system istniejącego budynku.

Budynek 1 ma ściany zewnętrzne 2, zawierające zewnętrzną warstwę termoizolacyjną 3, wewnętrzną warstwę termoizolacyjną 4 i warstwę rdzeniową 5 stanowiącą konstrukcyjną warstwę nośną, to znaczy ścianę nośną, zwłaszcza betonową ścianę nośną.

Dach 6 obejmuje konstrukcję nośną 7, warstwę izolacyjną 8 i pokrycie 9, które może być wykonane z dachówek lub innych znanych materiałów dachowych i powinno być jak najciemniejsze. Pod pokryciem 9 dachu 6 w korzystnym przykładzie wykonania wynalazku znajdują się absorbery ciepła 10, które są rozmieszczone na przykład w rowkach i/lub pomiędzy usytuowanymi nad warstwą izolacyjną 8 łatami zabezpieczającymi tę warstwę.

W ramach wynalazku mieszczą się również dalsze korzystne przykłady wykonania, w których nawet bez użycia absorberów słonecznych względnie absorberów ciepła można wykorzystywać jedynie czysty wkład energii, pochodzący ze słonecznego napromieniowania budynku, jeżeli jest ono możliwe z uwagi na lokalne położenie klimatyczne i przy wykorzystaniu energii oddawanej wewnątrz budynku podczas jego użytkowania.

Budynek ma płytę fundamentową 11, usytuowaną tutaj ze względu na przejrzystość rysunku na tym samym poziomie, co teren, na którym ustawiony jest budynek 1. Z tej płyty fundamentowej 11 wychodzi ukośnie na zewnątrz i wchodzi w podłoże warstwa termoizolacyjna 12. Pod budynkiem 1 warstwa termoizolacyjna 12 oddziela akumulator ciepła 20 zwany geotermicznym akumulatorem ciepła od otaczającego go gruntu 21. W akumulatorze ciepła 20 zachodzi gromadzenie się ciepła pochodzącego z energii geotermicznej rosnącej wskutek obecności budynku 1.

Akumulator ciepła 20 zawiera centralny obszar 22 o wyższej temperaturze, czemu sprzyja dopływ ciepła w tym miejscu. Osiąga się tutaj na trwałe 20°C i więcej. W szczególności zastosowane są urządzenia do transportu płynu, zawierające przewody 13 łączące absorbery ciepła 10, korzystne absorbery słoneczne, z wężownicami 14, 15 wymiennika ciepła, zasilanymi w zależności od temperatury w absorberze ciepła 10. W przykładach wykonania bez absorberów ciepła/słonecznych sama energia cieplna, zgromadzona w ścianach budynku, jest wystarczająca do uzyskania wymaganego wkładu energetycznego.

Układ 30 doprowadzania powietrza świeżego i odprowadzania powietrza wylotowego zawiera przewód 31 doprowadzania powietrza świeżego i przewód 32 odprowadzania powietrza wylotowego,

PL 192 371 B1 prowadzące do zaworu trójdrożnego 33. Przewody 31, 32 są usytuowane korzystnie na południowowschodniej ścianie budynku 1, ewentualnie powyżej dachu 6, pozwalając napływać do budynku 1 świeżemu powietrzu, nagrzewanemu ewentualnie przez słońce za pośrednictwem metalowego przewodu świeżego powietrza i odprowadzając powietrze wylotowe. Przewodom tym można nadać charakterystyczny kształt, stanowiący rodzaj znaku towarowego dla budynku energooszczędnego tzw. budynku o zerowej energii.

Zawór trójdrożny 33 ma dwa poziomy 34 i 35 na każdy obszar zasysania (mieszkanie, budynek, skrzydła budynku), z których poziom 34 jest podłączony do przewodów rozprowadzających powietrze świeże, zaś poziom 35 jest podłączony do przewodów rozprowadzających powietrze wylotowe. Przy takim podłączeniu powietrze wylotowe jest odprowadzane przewodem 32, zaś powietrze świeże jest doprowadzane przewodem 31 do poziomu 34. Do poziomów 34, 35 podłączone są ziemne przewody rurowe 36, 37 wchodzące do gruntu 21, przy czym przewody rurowe 36, 37 są umieszczone jedne w drugich za pomocą ukazanych na fig. 4 złącz rurowych, to znaczy tworzą one pętle z rur, które biegną korzystnie wokół budynku poprzez warstwę termoizolacyjną 12.

Na figurze 4 ukazane jest złącze rurowe składające się z dwóch kolanek 45 i 46 oraz pierścienia samouszczelniającego 47, który uszczelnia szczeliny pomiędzy kolankiem 45 i poprzecznym otworem 48 w ściance ziemnego przewodu rurowego 36.

Ponadto poziomy 34 i 35 zaworu trójdrożnego 33 są połączone z przewodami 38 i 39, wchodzącymi do centralnego obszaru 22 akumulatora ciepła 20. Również przewody rurowe 38, 39 są umieszczone jeden w drugim, jak to ma miejsce w przypadku ziemnych przewodów rurowych 36, 37.

Chociaż przewody rurowe są przedstawione przykładowo w postaci przewodów o przekroju okrągłym, to wynalazek nie jest ograniczony do tego rozwiązania. Można zatem stosować korzystnie także przekroje prostokątne, wielokątne lub eliptyczne. To samo dotyczy również mieszalnika, w którym można zastosować konstrukcję rur wewnętrznych i zewnętrznych o przekroju kwadratowym lub prostokątnym, w związku z czym zamiast ruchu obrotowego można wykonywać także ruch przesuwny lub ruch podnoszący.

Do poziomów 34, 35 zaworu trójdrożnego 33 podłączony jest także przewód 40 świeżego powietrza i przewód 41 powietrza wylotowego, które to przewody są poprowadzone wchodzą do wnętrza budynku 1, aby wytworzyć tutaj korzystnie regulowane podciśnienie, w przeciwieństwie do stosowanego zazwyczaj nadciśnienia w instalacjach wentylacyjnych. Przewód 40 świeżego powietrza ma wloty 42 w obszarze listew przypodłogowych, zaś przewód 41 powietrza wylotowego ma otwory zasysające 43 w pobliżu stropów. Otwory zasysające 43 powietrze wylotowe są zaopatrzone w zawory lub klapy zwrotne, aby w przypadku wietrzenia danego pomieszczenia móc odłączyć układ powietrza wylotowego. Przewidziane są zestawy stałych kryz, dopasowane do wielkości, typu i obciążenia każdego pomieszczenia. Jedna z kryz o odpowiednio dopasowanej wielkości jest umieszczona w przewodzie 40 świeżego powietrza i służy do kalibracji strumienia świeżego powietrza, doprowadzanego do danego pomieszczenia.

Na figurach 2 i 3 przedstawiony jest schematycznie poziom 34 zaworu trójdrożnego 33. Zawiera on cylindryczno-stożkowy korpus 50 z sześcioma przyłączami 51, 52, 53, 54, 55, 56, z których przyłącze 51 ustawione w kierunku osiowym i doprowadza świeże powietrze, natomiast pozostałe przyłącza 52, 53, 54, 55, 56 są ustawione w kierunku promieniowym. Przyłącze 52 jest połączone poprzez ziemny przewód rurowy 36 z przyłączem 53, przyłącze 54 jest połączone poprzez przewód rurowy 38 z przyłączem 55, zaś przyłącze 56 jest połączone z przewodem 40 ś wież ego powietrza wchodzą cego do wnętrza budynku 1. Wewnątrz korpusu 50 znajduje się zasuwa obrotowa 57 z dwoma otworami kryzowymi 58 i 59, które można ustawić tak, by pokrywały się całkowicie lub częściowo z przyłączami 52 i 55.

Na figurze 2 ukazany jest zawór trójdrożny 33 w ustawieniu zimowym, zaś na fig. 3 - w ustawieniu letnim.

Zasuwa obrotowa 57 ma otwartą ku górze wewnętrzną komorę 60, do której doprowadzane jest świeże powietrze przez przyłącze 51. W ustawieniu zimowym, widocznym na fig. 2, świeże powietrze wpływa ziemnymi przewodami rurowymi 36 i przyłączem 53 do osłoniętej komory 61 zaworu trójdrożnego 33, a stamtąd przyłączem 54 i przewodem 38 akumulatora ciepła 20 oraz przyłączem 55 wpływa do następnej osłoniętej komory 62 zaworu trójdrożnego 33, skąd przez przyłącze 56 wpływa do przewodu 40 świeżego powietrza, prowadzącego do wnętrza budynku 1. Co się tyczy poziomu 35 zaworu trójdrożnego 33, to kierunek przepływu powietrza jest dokładnie odwrotny. Przewód 41 powietrza wylotowego poprowadzony w budynku 1 jest połączony przez przyłącze 56 z osłoniętą komorą 62,

PL 192 371 B1 z której powietrze wylotowe przez przyłącze 55 przewodem 38 i przez przyłącze 54 wpływa do osłoniętej komory 61, a stamtąd płynie przez przyłącze 53, przewodem 37 do przyłącza 52, skąd przez komorę 60 poziomu 35 zaworu trójdrożnego 33 wypływa do przewodu 32 odprowadzającego powietrze wylotowe. Powietrze świeże i powietrze wylotowe są zatem prowadzone przeciwprądowo, przy czym w miarę możliwości wszystkie odcinki przewodów rurowych 36, 37; 38, 39 i 40, 41 należy co najmniej częściowo wykonać w postaci umieszczonych jeden w drugim przewodów rurowych. Dlatego też świeże powietrze, wypływające z otworu 42 przewodem 40 ma taką temperaturę, jaka w przybliżeniu odpowiada temperaturze zasysanego powietrza wylotowego.

Tryb letni pracy instalacji jest pokazany na fig. 3. Przez przyłącze 51 doprowadza się świeże powietrze, które latem może mieć wyższą temperaturę. Powietrze to wpływa przez otwór kryzowy 58 i przyłącze 55 do przewodu 38 akumulatora ciepła 20 i dalej płynie przez przyłącze 54 do osłonię tej komory 61 i przez przyłącze 53 oraz ziemny przewód rurowy 36 do przyłącza 52 skąd wpływa do osłoniętej komory 62, która z kolei jest przez przyłącze 56 połączona ż przewodem 40 świeżego powietrza, poprowadzonym do klimatyzowanych pomieszczeń w budynku 1. Stamtąd wypływa przeciwprądowo strumień powietrza wylotowego, płynący przewodem 41, ziemnym przewodem rurowym 37 oraz przewodem 39 akumulatora ciepła 20 do wewnętrznej komory 60 poziomu 35 zaworu trójdrożnego 33 a następnie przewodem 32 odprowadzającym powietrze wylotowe na zewnątrz.

Zasuwa obrotowa 57 jest przestawiana w oba przedstawione położenia. Do tego celu służy silnik nastawczy 65, umożliwiający za pomocą wałka 66 ustawienie zasuwy obrotowej 57 w żądanym położeniu. Otwory kryzowe 58 i 59 pozwalają na częściowe przesłonięcie przyporządkowanych im przyłączy, jeżeli zastosuje się silnik krokowy.

Na figurze 1 ukazane jest ponadto schematycznie urządzenie zasysające w postaci wentylatora wyciągowego 67, działającego przez przewód 32 odprowadzania powietrza wylotowego i tłoczącego powietrze wylotowe na zewnątrz. Dzięki temu w budynku 1 powstaje podciśnienie, które w sposób ciągły pozwala powietrzu z otoczenia napływać przez szczeliny w oknach i drzwiach. Ponieważ to powietrze z otoczenia nie jest zimą nagrzewane przez układ 30 powietrza świeżego i powietrza wylotowego, to drzwi i okna powinny być jak najlepiej uszczelnione. W budynkach o zerowej energii zalecane są okna nieotwieralne, pozbawione ram.

Wentylator wyciągowy 67 jest połączony z elementem regulacyjnym, na przykład potencjometrem, usytuowanym wewnątrz budynku 1 i umożliwiającym regulowanie liczby obrotów wentylatora wyciągowego 67 za pomocą przewodu sterującego. Tego typu potencjometry można instalować albo na obszarze całego budynku, albo w poszczególnych pokojach. W tym ostatnim przypadku można również wykonać, odpowiadające ustawieniu potencjometru, powiększenie wylotowego lub wlotowego otworu urządzenia klimatyzacyjnego w danym pokoju, co pozwala regulować strumień powietrza w zależ noś ci od chwilowych wymagań .

W ramach wynalazku moż na również zamiast potencjometru zastosować elektroniczne urządzenia regulacyjne, które ustawiają zadaną temperaturę pomieszczeń za pomocą przepływającej ilości powietrza.

Dla wsparcia regulacji temperatury, to znaczy albo w celu szybszego nagrzewania, albo w celu nagrzewania przy zimnym akumulatorze ciepła, w przypadku kończenia budowy pod koniec roku, również w przewodzie doprowadzającym powietrze można umieścić elektryczny element grzejny, znany przykładowo specjalistom z dziedziny nagrzewnic elektrycznych. Tego typu dodatkowe urządzenie grzewcze może być jedno na cały budynek lub może być zainstalowane w poszczególnych pokojach. Urządzenia te są dostępne w wielu wariantach (elektryczne, gazowe, olejowe i inne). Ogólnie jednak rzecz biorąc, zapotrzebowanie na elektryczną energię grzewczą jest znacznie mniejsze niż w przypadku znanych powszechnie sposobów klimatyzowania budynków.

Wewnątrz zamieszkałego budynku istnieją źródła ciepła (kuchnie, lampy, urządzenia elektryczne i inne), których siła grzewcza jest rzędu strat ciepła przepuszczanego, jeżeli grubości warstw termoizolacyjnych 3 i 5 wynoszą około 25 centymetrów, zaś współczynnik k sięga 0,14 W/m²K. Przy występującej rzadko w Europie Środkowej temperaturze zewnętrznej -16°C i różnicy temperatur równej +40°C względnie +38°C lub +32°C pomiędzy wnętrzem budynku i jego otoczeniem, temperatura w warstwie rdzeniowej wynosi +4,5°C względnie +3,5°C lub +0,4°C, jeżeli grubość warstwy zewnę trznej wynosi 12 cm, a grubość warstwy wewnętrznej 13 cm. Przy grubościach warstw równych 10 cm od wewnątrz i 15 cm od zewnątrz osiągane temperatury warstwy rdzeniowej wynoszą +7,6°C; względnie +6,4°C lub 2,85°C. Z obszaru akumulatora ciepła 20 do warstwy rdzeniowej 5 prowadzą przewody płynu 16. Alternatywnie, przewody płynu mogą być częściowo lub całkowicie umieszczone w, zawieraPL 192 371 B1 jącej korzystnie styropian, zewnętrznej warstwie termoizolacyjnej 3 lub wewnętrznej warstwie termoizolacyjnej 4.

W Europie Środkowej grunt na głębokości około 2 m ma temperatur ę pomię dzy +7°C i +9°C. Wskutek obecności akumulatora ciepła 20 osiągana jest wyższa temperatura średnia, po pierwsze z uwagi na geotermię , po drugie zaś dlatego, że latem do akumulatora ciepła 20 doprowadzana jest energia. Zgodnie z tym, z akumulatora ciepła 20 można doprowadzać ciepło do warstwy rdzeniowej 5, nagrzewając ją do temperatury od +9°C do +15°C. Powoduje to wytworzenie w ścianie zewnętrznej 2 ciepła, które jest odczuwalne wewnątrz budynku 1 o zmniejszonym zapotrzebowaniu na ciepło i ustala temperaturę wewnętrzną na żądanym regulowanym poziomie. W instalacji klimatyzacyjnej można umieścić dodatkowo miniaturową pompę cieplną lub opisany wcześniej grzejnik.

Ułożone w warstwie rdzeniowej 5 przewody płynu 16 mogą latem oddawać ciepło do akumulatora ciepła 20 przez wężownice 15. To samo dotyczy absorberów ciepła 10 (absorberów słonecznych), połączonych korzystnie z centralnym obszarem 22 akumulatora ciepła 20, aby odbierać stamtąd nadmiar ciepła.

Możliwa dzięki instalacji klimatyzacyjnej, kontrolowana wentylacja pomieszczeń mieszkalnych nie tylko zapewnia przyjemny klimat, lecz również znacznie obniża zapotrzebowanie budynku na ciepło. Pozwala to zejść wyraźnie poniżej wartości wyznaczonych przepisami Instytutu Franhofera Niemieckiej Republiki Federalnej dla domów o zerowej energii.

Klimatyzację budynków według wynalazku można zrealizować także przy remontach starych budynków, zwłaszcza o konstrukcji płytowej. Taka ściana płytowa 70 jest pokazana na fig. 5. Zawiera ona zewnętrzną płytę betonową 71, wewnętrzną płytę betonową 72 oraz warstwę termoizolacyjną 73. Stropy poszczególnych kondygnacji są opatrzone odnośnikiem 74. W obszarze tych kondygnacji pomiędzy poszczególnymi płytami ściany płytowej 70, zestawionymi czołowo do siebie, są umieszczone zazwyczaj spoiny 75. Spoiny 75 biegną poziomo i są na wyjściu klinowo rozszerzone, aby pomieścić masę uszczelniającą. Okazało się, że ciągłe nagrzewanie i chłodzenie masy uszczelniającej powoduje w dłuższym czasie jej rozszczelnienie, co sprawia, że woda spływająca po elewacji budynku wchodzi, wskutek działania kapilarnego w strefę warstwy termoizolacyjnej 73, powodując jej nawilżenie. Kolejny niekorzystny efekt powstaje wskutek tego, że strefa roszenia znajduje się również w strefie warstwy termoizolacyjnej 73, ponieważ izolacja cieplna płyt betonowych 71 i 72 nie odpowiada wymaganiom fizycznym. Obniżenie temperatury poniżej punktu rosy powoduje osadzanie się wody w warstwie termoizolacyjnej 73, co powoduje wzrost jej przepuszczalności dla wody. Oznacza to jednak dalsze przesunięcie strefy roszenia w kierunku do wnętrza budynku, czyli w kierunku wewnętrznej płyty betonowej 72, w związku z czym następuje stopniowe zawilgocenie na wskroś całej warstwy termoizolacyjnej 73. Powoduje to nie tylko większy spadek wartości termoizolacyjnej takich konstrukcji płytowych, lecz prowadzi ponadto do powstania wżerów korozyjnych w łącznikach stalowych lub pomiędzy obiema płytami betonowymi 71 i 72. To z kolei stanowi przyczynę wyjątkowo dużych uszkodzeń pochodzenia korozyjnego.

Przy użyciu sposobu klimatyzowania budynku według wynalazku można przeprowadzać nie tylko modernizację takich starych budynków, lecz również ich remonty. Płyty elewacyjne 80 nasadza się z zachowaniem odstę pu od elewacji starego budynku na ł awę fundamentową , która biegnie wokół istniejącego budynku i który posiada warstwę termoizolacyjną 12 analogiczną do ukazanej na fig. 1. Pod warstwą termoizolacyjną 12 i istniejącym starym budynkiem umieszcza się akumulator ciepła 20, do którego w opisany powyżej sposób dostarcza się ciepło, pochodzące ze zjawisk geotermicznych względnie geotermalnych, absorberów słonecznych oraz powietrza wylotowego. Nowe płyty elewacyjne 80 zawierają zewnętrzną warstwę betonową 81 i wewnętrzną warstwę termoizolacyjną 83 o wystarczającej grubości, aby cała ściana zewnętrzna 2 miała dobre własności termoizolacyjne, czyli wykazywała wartości od 40 kWm²/rok do wartości niższych od 20 kWm²/rok. Ponieważ zewnętrzna warstwa betonowa 81 nie musi utrzymywać ścian nośnych, można ją wykonać z lekkiego betonu (Bio-Por-Beton^®), wykazującego dobre wartości termoizolacyjne. To powoduje, że punkt roszenia znajduje się wewnątrz zewnętrznej warstwy betonowej 81 i może sięgać co najwyżej do linii roszenia 84. Przemieszczenie punktu roszenia wgłęb do betonu, zwłaszcza betonu porowatego, jest o tyle korzystne, że beton ma zdolność magazynowania pewnej ilości wody bez jednoczesnego pogorszenia własności. Poza tym dyfuzja prowadzi do ustalenia stanu równowagi.

Aby wewnętrzną warstwę termoizolacyjną 83 zabezpieczyć przed wnikaniem wilgoci, spoiny 85 pomiędzy poszczególnymi płytami elewacyjnymi 80 mają kształt schodzących w dół stopni, przy czym

PL 192 371 B1 w płaski odcinek można włoż yć taśmę uszczelniającą, zaś w część rozszerzającą się i opadając ą można wprowadzić masę uszczelniającą 86 o dobrej przyczepności.

Pomiędzy płytami 70 starego budynku i płytami elewacyjnymi 80 nowej elewacji jest umieszczona tylna komora wentylacyjna 90, przez którą przeprowadzony jest przewód 40 świeżego powietrza i przewód zasysający 41. Można w niej również przeprowadzić także inne przewody, omówione już w odniesieniu do fig. 1, a także inne przewody zasilające, które nie muszą być związane z klimatyzacją. Rury są przeprowadzone przez przestrzenie pomiędzy mającymi kształt hantli elementami dystansowymi 91, które mają wprawdzie cienkie żebra 92, jednak zarazem dysponują dużymi talerzowymi powierzchniami łączącymi, zapewniając tym samym niezawodne połączenie z sąsiednimi elementami konstrukcji. Stare budynki, zwłaszcza budynki o konstrukcji płytowej, spotykane w ówczesnym bloku wschodnim, nie były zwykle wykonywane z pożądaną precyzją, jakiej oczekuje się w gospodarce rynkowej, w związku z czym płyty elewacyjne 80 są układane nie tylko w prosty sposób równolegle do istniejących budynków, lecz także pionowo i poziomo, przy użyciu pomiarów laserowych. Może się tutaj okazać konieczne przyklejenie do zewnętrznej ściany starego budynku podkładek płytowych, do których następnie mocuje się element dystansowy 91 w kształcie hantli.

Przy budowie nowej elewacji korzystnie przechodzi się od jednej kondygnacji do drugiej. Stosuje się przy tym kątowniki 95, 96, 97, które zachodzą na siebie i w obszarze zakładkowym mają podłużne otwory, pozwalające na zachowanie prawidłowego odstępu pomiędzy starym budynkiem i nową elewacją. Kątowniki 95 zostają zakotwione w obszarze stropów 74 poszczególnych kondygnacji, co jednocześnie dodatkowo zabezpiecza zewnętrzne płyty betonowe 71 starego budynku. Kątowniki 96 i 97 są skręcone za pomocą kołków przeznaczonych do przenoszenia dużych obciążeń.

Wynalazek może ulegać dalszym rozszerzeniom. Układ doprowadzania świeżego powietrza można wyposażyć w urządzenia filtracyjne, na przykład filtry aktywne, filtry ozonowe, filtry zatrzymujące owady, filtry zatrzymujące pyłki oraz bakterie i wirusy. Urządzenie odsysające można ponadto dostosować do indywidualnych wymagań, co oznacza możliwość zainstalowania w klimatyzowanych pomieszczeniach sond, zapewniających regulację powietrza doprowadzanego i powietrza wylotowego. W związku z tym w otworze zasysającym można umieścić czujnik dymu, który przy zadziałaniu odcina co najmniej przewód doprowadzający świeże powietrze od otworów wlotowych świeżego powietrza do pomieszczenia. Pożary w pokojach następują wówczas, gdy otwarcie drzwi lub okna powoduje niezakłócony dopływ tlenu. Odsysanie dymu stanowi korzystną cechę systemu, jako że w przypadku przekrojowo większych strumieni napływającego powietrza do pomieszczeń można najpierw zwiększyć moc odsysania, aby wytworzyć większe podciśnienie, ponieważ brak tlenu praktycznie uniemożliwia wystąpienie pożaru. Ponadto można również odciąć przewód zasysający, aby wymiana powietrza była jak najmniejsza, co powoduje tłumienie pożaru.

System można również wykonać w postaci systemu zabezpieczającego przed włamaniem. Jeżeli do pomieszczenia nastąpi włamanie z użyciem siły, wówczas w pomieszczeniu tym zmienia się podciśnienie wskutek dopływu fałszywego powietrza. Powoduje to włączenie zaworu zwrotnego na króćcu odsysającym i, jeżeli w tym położeniu następuje uruchomienie przełącznika, to występuje przekazanie zgłoszenia o włamaniu do ochrony budynku. Zależnie od potrzeb można ustawić system w stan gotowoś ci lub wyłączyć go na czas wietrzenia pomieszczenia.

W Europie Środkowej temperatura otoczenia leży przeciętnie poniżej temperatury pomieszczeń, w zwią zku z czym wilgoć doprowadzana wraz ze ś wież ym powietrzem powoduje, ż e powietrze w pomieszczeniu jest bardziej suche. W wymiennikach ciepła według wynalazku, zwłaszcza w konstrukcjach ziemnych typu rura w rurze, zapobiega się powstawaniu kondensatu, ponieważ różnica temperatur pomiędzy powietrzem świeżym i powietrzem wylotowym leży z reguły poza punktem rosy. Sytuacja taka nie ma miejsca w przypadku typowych jednodrożnych instalacji wentylacyjnych, prowadzonych w kanałach ziemnych.

Przeciwprądowy wymiennik ciepła może być tak ukształtowany, że część wilgoci, odprowadzanej wraz z powietrzem wylotowym, jest odzyskiwana i dodawana do powietrza świeżego. Jeżeli powietrze wylotowe przy przechodzeniu przez wymiennik ciepła staje się coraz zimniejsze, to wówczas następuje spadek temperatury poniżej punktu powstawania mgły, zaś powstająca mgła może się przedostawać przez odpowiednie urządzenie dyfuzyjne do strumienia świeżego powietrza. Jako urządzenie dyfuzyjne można stosować przykładowo obrotowy, cylindryczny korpus piankowy, którego jedna strona płaszcza jest umieszczona w powietrzu wylotowym, zaś druga - w powietrzu świeżym. Po stronie powietrza wylotowego piankowy korpus dostaje porcję wilgoci, która odparowuje po obrocie korpusu na stronę powietrza świeżego. Można także stosować inne urządzenia do zawracania wilgoci.

PL 192 371 B1

Panujące podciśnienie sprawia, że wilgoć z pomieszczeń, wnikająca do elementów konstrukcyjnych, nie powoduje powstania niepożądanego kondensatu, co pozwala zapobiec uszkodzeniom tych elementów.

Na figurze 6 ukazany jest budynek w innej korzystnej postaci wykonania wynalazku, z częścią urządzeń opisanych w WO 97/10474, oraz dodatkowymi urządzeniami klimatyzacyjnymi, wbudowanymi w istniejący system budynku.

Budynek 1' ma zewnętrzne ściany 2' zawierające zewnętrzną warstwę termoizolacyjną 3', wewnętrzną warstwę termoizolacyjną 4' i warstwę rdzeniową 5' w postaci ściany nośnej, korzystnie ściany betonowej. Dach 6' obejmuje konstrukcję nośną 7', warstwę izolacyjną 8' i pokrycie 9', które może być wykonane z dachówek lub innych znanych materiałów dachowych i powinno być jak najciemniejsze. Pod pokryciem 9' dachu znajdują się absorbery ciepła 10', które są na przykład umieszczone w rowkach warstwy izolacyjnej 8' lub pomiędzy łatami zabezpieczającymi. Budynek 1' ma płytę fundamentową 11', która tutaj ze względu na przejrzystość rysunku jest usytuowana na tym samym poziomie co teren, na którym ustawiony jest budynek 1'. Z tej płyty fundamentowej 11' wychodzi ukośnie na zewnątrz i wchodząca w podłoże warstwa termoizolacyjna 12'. Pod budynkiem 1' warstwa termoizolacyjna 12' oddziela akumulator ciepła 20' zwany geotermicznym akumulatorem ciepła od otaczającego go gruntu 21'. W akumulatorze ciepła 20' zachodzi gromadzenie się ciepła, pochodzącego z energii geotermicznej, rosnącej wskutek obecności budynku 1'.

Akumulator ciepła 20' zawiera centralny obszar 22' o wyższej temperaturze, czemu sprzyja dopływ ciepła w tym miejscu. Osiąga się tutaj na trwałe 20°C i więcej. W szczególności zastosowane są urządzenia do transportu płynu zawierające przewody 13' łączące absorbery ciepła 10' korzystne absorbery słoneczne, z wężownicami 14', 15' wymiennika ciepła, zasilanymi w zależności od temperatury w absorberze ciepła 10'.

Układ 30' doprowadzania świeżego powietrza i odprowadzania powietrza wylotowego zawiera przewód 31' doprowadzania świeżego powietrza i przewód 32' odprowadzania powietrza wylotowego, prowadzące do rozdzielającego zaworu sterującego 33'. Przewody 31' i 32' są usytuowane korzystnie na południowo-wschodniej ścianie budynku 1', ewentualnie powyżej dachu 6', pozwalając napływać do budynku 1' świeżemu powietrzu, nagrzewanemu ewentualnie przez słońce za pośrednictwem metalowego przewodu świeżego powietrza, i odprowadzając powietrze wylotowe. Przewodom tym można nadać charakterystyczny kształt, stanowiący rodzaj znaku towarowego dla budynku energooszczędnego tzw. budynku o zerowej energii.

Rozdzielający zawór sterujący 33' ma dwa poziomy 34' i 35' na każdy obszar zasysania (mieszkanie, budynek, skrzydła budynku), z których poziom 34' jest podłączony do przewodów rozprowadzających powietrze świeże, zaś poziom 35' jest podłączony do przewodu rozprowadzającego powietrze wylotowe. Przy takim podłączeniu powietrze wylotowe jest odprowadzane przewodem 32', zaś powietrze świeże jest doprowadzane przewodem 31' do poziomu 34'. Do poziomów 34', 35' podłączone są ziemne przewody rurowe 36', 37', wchodzące do gruntu 21', przy czym przewody rurowe 36', 37' są umieszczone jeden w drugim za pomocą ukazanych na fig. 4 złącz rurowych, to znaczy tworzą one pętle z rur, biegnące korzystnie wokół budynku poprzez warstwę termoizolacyjną 12'.

Ponadto poziomy 34' i 35' rozdzielającego zaworu sterującego 33' są podłączone z przewodami 38' i 39', wchodzącymi do centralnego obszaru 22' akumulatora ciepła 20'. Również przewody rurowe 38', 39' są umieszczone jeden w drugim, jak to ma miejsce w przypadku ziemnych przewodów rurowych 36', 37'.

Do poziomów 34', 35' rozdzielającego zaworu sterującego 33' jest podłączony także przewód 40' świeżego powietrza i przewód 41' powietrza wylotowego poprowadzone do wnętrza budynku 1'. Przewód 40' świeżego powietrza ma wloty 42' w obszarze listew przypodłogowych, zaś przewód 41' powietrza wylotowego ma otwory zasysające 43' w pobliżu stropów. Otwory zasysające 43' powietrze wylotowe są zaopatrzone w zawory lub klapy zwrotne, aby w przypadku wietrzenia danego pomieszczenia móc odłączyć układ powietrza wylotowego. Przewidziane są zestawy stałych kryz, dopasowane do wielkości, typu i obciążenia każdego pomieszczenia. Jedna z kryz o odpowiednio dopasowanej wielkości jest umieszczona w przewodzie świeżego powietrza i służy do kalibracji strumienia świeżego powietrza, doprowadzanego do danego pomieszczenia.

Na figurze 6 ukazane jest ponadto schematycznie urządzenie zasysające w postaci wentylatora wyciągowego 67', działającego przez przewód 32' odprowadzania powietrza wylotowego i tłoczącego powietrze wylotowe na zewnątrz. Dzięki temu w budynku 1 ' powstaje podciśnienie, które w sposób ciągły pozwala powietrzu z otoczenia napływać przez szczeliny w oknach i drzwiach. Ponieważ to powietrze z otoczenia nie jest zimą nagrzewane przez układ 30' powietrza świeżego i powietrza wylo10

PL 192 371 B1 towego, to drzwi i okna powinny być jak najlepiej uszczelnione. W budynkach o zerowej energii zalecane są okna nieotwieralne, pozbawione ram.

Wentylator wyciągowy 67' jest połączony z elementem regulacyjnym, na przykład potencjometrem, usytuowanym wewnątrz budynku 1' i umożliwiającym regulowanie liczby obrotów wentylatora wyciągowego 67' za pomocą przewodu sterującego. Pozwala to regulować strumień powietrza w zależności od chwilowych wymagań.

Z obszaru akumulatora ciepła 20' do warstwy rdzeniowej 5' prowadzą przewody płynu 16'. W Europie Środkowej grunt na głębokości około 2 m ma temperaturę pomiędzy +7 i +9°C. Wskutek obecności akumulatora ciepła 20' osiągana jest wyższa temperatura średnia, po pierwsze z uwagi na geotermię, po drugie zaś dlatego, że latem do akumulatora ciepła doprowadzana jest energia. Zgodnie z tym, z akumulatora ciepła 20' można doprowadzać ciepło do warstwy rdzeniowej 5', nagrzewając ją do temperatury od +9°C do +15°C. Powoduje to wytworzenie w ścianie zewnętrznej 2' efektu gromadzenia ciepła względnie rozkładu temperatur, który jest odczuwalny wewnątrz budynku 1' o zmniejszonym zapotrzebowaniu na ciepło i wyraźnie podwyższa temperaturę wewnątrz budynku 1'.

Ułożone w warstwie rdzeniowej 5' przewody płynu 16' mogą latem oddawać ciepło do akumulatora ciepła 20' przez wężownice 15'. To samo dotyczy absorberów ciepła 10', połączonych korzystnie z centralnym obszarem 22' akumulatora ciepła 20', aby odbierać stamtąd nadmiar ciepła. Również w tym przykł adzie wykonania, jak pokazuje praktyka, moż na w wielu przypadkach zrezygnować z absorbera ciepł a 10' korzystnie absorbera sł onecznego, jeż eli izolacja wraz z pozostał ym wkładem energetycznym budynku oraz zachodzącym w jego wnętrzu oddawaniem ciepła są wystarczające do utrzymania wewnątrz budynku przyjemnej temperatury.

Wynalazek pozwala wykorzystać energię cieplną o temperaturze poniżej temperatury ogrzewanego pomieszczenia, co dotychczas wydawało się niemożliwe.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób klimatyzowania budynków zwłaszcza budynków energooszczędnych polegający na tym, że: tworzy się układ powietrza świeżego i powietrza wylotowego z odsysaniem powietrza wylotowego, które prowadzi się przez akumulator ciepła, znamienny tym, że powietrze świeże i powietrze wylotowe prowadzi się przeciwprądowo przez przewody (36, 37; 38, 39; 40, 41) umieszczone co najmniej częściowo jeden w drugim, przy czym odzyskuje się w znacznym stopniu energię cieplną, zawartą w powietrzu wylotowym.
2. Budynek klimatyzowany, zwłaszcza budynek energooszczędny mający izolowane zewnętrzne ściany, dach oraz okna i drzwi o nieznacznej przepuszczalności powietrza, utrzymując wewnątrz budynku zadane podciśnienie powietrza, oraz umieszczony na lub pod dachem co najmniej jeden absorber słoneczny, zaś poniżej lub z boku wzdłuż budynku jest umieszczony akumulator ciepła, znamienny tym, że z akumulatorem ciepła (20) jest połączony układ (30) doprowadzania powietrza świeżego i odprowadzania powietrza wylotowego mający postać przeciwprądowego wymiennika ciepła, który zawiera umieszczone jeden w drugim przewody rurowe (36, 37; 38, 39; 40, 41) doprowadzające świeże powietrze do klimatyzowanych pomieszczeń budynku (1) przez usytuowane w nich wloty (42) świeżego powietrza i odprowadzające powietrze wylotowe przez otwory zasysające (43) powietrze wylotowe do układu powietrza wylotowego, a stamtąd na zewnątrz.
3. Budynek według zastrz. 2, znamienny tym, że niektóre z przewodów rurowych (38, 39) układu (30) doprowadzania powietrza świeżego i odprowadzania powietrza wylotowego jest przeprowadzonych przez akumulator ciepła (20).
4. Budynek według zastrz. 3, znamienny tym, że układ (30) doprowadzania powietrza świeżego i odprowadzania powietrza wylotowego zawiera rozdzielający zawór sterujący (33), przełączający przewody rurowe (36, 37; 38, 39; 40, 41) powietrza świeżego i powietrza wylotowego w zależności od pory roku przy czym latem przewód przesyłający ciepłe świeże powietrze jest połączony najpierw z akumulatorem ciepła (20), następnie z ziemnymi przewodami rurowymi (36) i na koniec z wnętrzem budynku (1), zaś zimą - przewód przesyłający zimne świeże powietrze jest połączony najpierw z ziemnymi przewodami rurowymi (36), następnie z akumulatorem ciepła (20) i na koniec z wnętrzem budynku (1), przy czym powietrze wylotowe jest prowadzone drogą skierowaną w przeciwnym kierunku.
5. Budynek według zastrz. 4, znamienny tym, że rozdzielający zawór sterujący (33) zawiera zasuwę obrotową (57) na dwóch poziomach (34, 35) na każdy obszar zasysania, przy czym przewody

PL 192 371 B1 rurowe (36, 37; 38, 39; 40, 41) powietrza świeżego i powietrza wylotowego, poza rozdzielającym zaworem sterującym (33) są umieszczone jeden w drugim za pomocą złącz rurowych (45, 46; 47, 48).
6. Budynek wedł ug zastrz.2, znamienny tym, ż e wentylowane pomieszczenia budynku (1) są zaopatrzone w zamykane wloty (42) świeżego powietrza i/lub otwory zasysające (43) powietrze wylotowe, za pomocą których wentylowane w danej chwili pomieszczenie jest odcinane od przewodów rurowych układu (30) doprowadzania powietrza świeżego i odprowadzania powietrza wylotowego.
7. Budynek według zastrz. 6, znamienny tym, że otwory zasysające (43) powietrze wylotowe są zaopatrzone w czujniki dymu, za pomocą których włączane są co najmniej urządzenia zamykające otwory (42) świeżego powietrza.
8. Budynek według zastrz. 6, znamienny tym, że otwory (43) zasysające powietrze wylotowe są zaopatrzone w zawory zwrotne.
9. Budynek według zastrz. 8, znamienny tym, że zawory zwrotne są połączone z przełącznikami sygnalizacyjnymi, połączonymi z urządzeniem alarmowym, ustawionym w stan gotowości lub wyłączonym.
10. Budynek według zastrz.6, znamienny tym, że usytuowane w pomieszczeniach wloty (42) świeżego powietrza i/lub otwory zasysające (43) powietrze wylotowe układu (30) są zaopatrzone w mierniki przepływu powietrza, za pomocą których wymiana powietrza w pomieszczeniu jest dopasowywana do wielkości, rodzaju i zanieczyszczenia powietrza danego pomieszczenia.
11. Budynek według zastrz. 10, znamienny tym, że niektóre mierniki przepływu powietrza są sterowane za pomocą połączonych z nimi termostatów lub sond mierzących zanieczyszczenie powietrza.
12. Budynek według zastrz. 10, znamienny tym, że układ doprowadzania świeżego powietrza jest zaopatrzony w urządzenia filtracyjne.
13. Budynek według zastrz. 10, znamienny tym, że układ doprowadzania świeżego powietrza ma urządzenie do wytwarzania ciepłego powietrza.
14. Budynek według zastrz. 10, znamienny tym, że układ (30) doprowadzania powietrza świeżego i odprowadzania powietrza wylotowego zawiera sterowany wentylator wyciągowy (67), zaopatrzony w element regulacyjny do regulacji strumienia transportowanego powietrza.
15. Budynek według zastrz. 2, znamienny tym, że akumulator ciepła (20) jest połączony z absorberem ciepła (10) .
16. Budynek według zastrz. 2, znamienny tym, że każda ze ścian zewnętrznych (2) budynku (1) ma zewnętrzną warstwę termoizolacyjną (3) i wewnętrzną warstwę termoizolacyjną (4) oraz warstwę rdzeniową (5) jako nośny element konstrukcji, przy czym w warstwie rdzeniowej (5) są umieszczone wymienniki ciepła w postaci przewodów płynu (16) podwyższających temperaturę w strefie rdzeniowej (5) w okresie zapotrzebowania na grzanie i obniżających temperaturę w warstwie rdzeniowej (5) w okresie zapotrzebowania na chł odzenie.
17. Budynek według zastrz. 2, znamienny tym, że na ławie fundamentowej, na ścianie starego budynku są umieszczone termoizolacyjne płyty elewacyjne (80) a pomiędzy nimi znajduje się pośrednia komora wentylacyjna (90), w której umieszczone są przewody zasilające, w tym umieszczone jeden w drugim przewody rurowe (40, 41) układu powietrza świeżego i powietrza wylotowego, zaś akumulator ciepła (20) jest usytuowany pod ławą fundamentową i przylega do niej .
18. Budynek klimatyzowany, zwłaszcza budynek energooszczędny mający izolowane zewnętrzne ściany, dach oraz okna i drzwi o nieznacznej przepuszczalności powietrza, utrzymując wewnątrz budynku zadane podciśnienie powietrza, oraz umieszczony na lub pod dachem co najmniej jeden absorber słoneczny, zaś poniżej lub z boku wzdłuż budynku jest umieszczony akumulator ciepła, znamienny tym, że posiada urządzenia do transportu płynu zawierające przewody (13') łączące absorber słoneczny (10') z akumulatorem ciepła (20'), zaś zewnętrzne ściany (2') budynku (1') są pokryte zewnętrzną warstwą izolacyjną (3'), wewnętrzną warstwą izolacyjną (4') i warstwą rdzeniową (5'), korzystnie w postaci betonowej ściany nośnej, w której to warstwie rdzeniowej (5') są umieszczone przewody płynu (16'), które z kolei są połączone korzystnie z absorberem słonecznym (10') i akumulatorem ciepła (20').
19. Budynek według zastrz. 18, znamienny tym, że przewody płynu (16') w warstwie rdzeniowej (5') są połączone ze strefami zewnętrznymi akumulatora ciepła (20').
20. Budynek według zastrz. 18, znamienny tym, że zewnętrzna warstwa izolacyjna (3') jest nieco grubsza niż wewnętrzna warstwa izolacyjna (4').
21. Budynek według z zastrz. 18, znamienny tym, że warstwa rdzeniowa (5') ma postać warstwy betonowej z wkładkami, przy czym punkt roszenia znajduje się wewnątrz tej warstwy betonowej.