RS63385B1 - Ekološki sklop za poboljšanje energetske efikasnosti - Google Patents

Description

Opis

OBLAST TEHNOLOGIJE

[0001] Na veoma opštem nivou, primeri izvođenja pronalaska se odnose na razmenu toplote. Tačnije, primeri izvođenja se odnose na toplotnu pumpu, a još konkretnije na poboljšanje energetske efikasnosti toplotnih pumpi, koje obuhvataju sklop za smanjenje potrošnje energije, prema delu preambule nezavisnog patentnog zahteva usmerenog na sklop. Pronalazak se takođe odnosi na toplotnu pumpu i na uređaj za klimatizaciju koji koristi takvu pumpu.

OSNOVA

[0002] U veoma toplim klimatskim uslovima, poput onih u tropskim ili mediteranskim oblastima, temperatura može da poraste izuzetno visoko, čak i preko 40°C ili 50°C, pri čemu stanovnicima u tom području može biti potrebno hlađenje, za puko preživljavanje na takvim temperaturama, posebno ako/kada je vlažnost blizu 100%.

[0003] Uređaji za klimatizaciju su korišćeni za ublažavanje uslova, kao i za snižavanje temperatura unutar zgrada za stanovanje na tako vrućim područjima. Međutim, milionima domaćinstava koja koriste takve uređaje potrebna je odgovarajuća velika proizvodnja energije za rad uređaja.

[0004] Jedan uobičajeni uređaj za pripremu unutrašnje klime je tradicionalna toplotna pumpa. U takvom uređaju rad se zasniva na rukovanju fluidom za razmenu toplote, koji se komprimuje i omogućava da se širi na naizmenični način, kao na primer u frižiderima koji se koriste za zalihe hrane, čiji ciklus prenosa toplote je dozvoljen da se implementira od strane fluida za prenos toplote.

[0005] U takvim uređajima, da bi se uklonila toplota, toplota je raspoređena tako da se prenosi preko fluida za prenos toplote sa lokacije koja se hladi na drugu lokaciju, koja se zagreva toplotom koju prenosi tečnost za prenos toplote. Takva toplotna pumpa, koja je uređena da funkcioniše pomoću zapremine i/ili cirkulišućeg fluida, kao frižider za potrebe prehrambene industrije, sadrži kao rashladnu zapreminu zatvoreni unutrašnji deo frižidera, pri čemu je deo za odvod toplote postavljen iza frižidera ili ispod njega.

[0006] Slična tehnika se može optimizovati za rad u domaćinstvima za hlađenje stanova. Međutim, cirkulacija fluida za razmenu toplote zahteva mnogo energije, da bi se proizvela spolja. Lako je zamisliti da za konstantnu količinu fluida za prenos toplote veća potreba za hlađenjem zahteva i bržu cirkulaciju. Shodno tome, potrebno je više energije za bržu cirkulaciju, tako da veći efekat hlađenja sa energijom odgovara toj energiji na toplom kraju toplote koja se rasipa na toplom kraju toplotne pumpe.

[0007] Dakle, na mestima ugradnje u toploj zoni toplotnim pumpama je potrebno više energije za cirkulaciju nego istim pumpama na mestima montaže u hladnijim zonama. Toplotne pumpe su generalno čvrsto montirane, pa se stoga ne mogu odneti sa prebivalištem na drugu lokaciju, u kojoj su uslovi određeni prema geografskoj lokaciji.

[0008] Patentne publikacije EP2463597A2, EP2314937A2, EP1614973A2, JPS58127069A i FI20050025A otkrivaju poznate tehnike kao takve, u skladu sa delom preambule zahteva 1.

KRATAK OPIS

[0009] Predmet pronalaska je ušteda energije toplotnih pumpi u upotrebi. Ovo se postiže primerima izvođenja pronalaska.

[0010] Prema pronalasku, mehanizam za smanjenje potrošnje energije toplotne pumpe je definisan u priloženom patentnom zahtevu 1 i karakterisan je time što je rečeno u delu koji karakteriše pomenuti nezavisni patentni zahtev.

[0011] Prema jednom primeru izvođenja pronalaska toplotni efekat je hlađenje unutrašnjim vazduhom, kada je spoljašnja glava vrući kraj toplotne pumpe, drugim rečima, kraj na kome se toplota odvodi od aparata.

[0012] Prema jednom primeru izvođenja pronalaska toplotni efekat je zagrevanje unutrašnjim vazduhom, kada je spoljašnja glava hladan kraj toplotne pumpe, drugim rečima, kraj sa kojeg se toplota odvodi u prostor koji se zagreva, npr. za dostavu u stan.

[0013] Prema jednom primeru izvođenja pronalaska, sklop obuhvata takav konektor kanala za klimatizaciju postavljen za povezivanje kanala za klimatizaciju sa vazdušnom toplotnom pumpom podeljenog tipa, za uređenje primera izvođenja sklopa u skladu sa izvođenjem pronalaska, kada između unutrašnjeg odvoda vazduha i dela toplotne pumpe u kome je predviđeno da dođe do toplotnog efekta postoji temperaturna razlika.

[0014] U skladu sa jednim primerom izvođenja, efekat kontrole toplote toplotne pumpe je najmanje jedno od sledećeg: prvi efekat kontrole toplote i drugi efekat kontrole toplote, pri čemu se prvi efekat kontrole toplote i/ili drugi efekat kontrole toplote može izabrati od sledećih: grejanje, hlađenje i/ili održavanje temperature. U tom slučaju stan ili slično (podrum, tavan, sklonište, kamp prikolica, kabina čamca ili broda), efekat kontrole toplote u stanu ili slično u kome se nalazi unutrašnja glava, često je suprotan od efekta kontrole toplote na spoljašnjoj glavi, posebno kada se u stanu ili slično promeni temperatura i/ili se menja uticajem toplotne pumpe ka postavljenom ravnotežnom stanju. U praksi, međutim, prenos toplote između toplotne pumpe i spoljašnjeg vazduha, u vezi sa efektom regulacije toplote, praktično ne menja spoljašnju temperaturu, iako u samoj blizini površine za razmenu toplote spoljašnje glave temperatura može da se promeni usled toplotnog efekta.

[0015] Prema jednom primeru izvođenja pronalaska, cev kroz zid do spoljašnje jedinice radi najjednostavnije kao ventil. Prema jednom primeru izvođenja pronalaska u takvom integrisanom rasporedu razmene toplote, cev je cev za deo izmenjivača toplote spoljašnje glave

[0016] Prema varijanti primera izvođenja pronalaska, ventili za zatvaranje i/ili podešavanje se koriste kao ventili u protočnom vodu za kontrolu protoka medijuma.

[0017] U skladu sa jednim primerom izvođenja pronalaska, sklop sadrži priključak na ventilator i/ili ventilator koji se montira u vezu sa pomenutim kanalom za klimatizaciju.

[0018] Prema jednom primeru izvođenja, ovaj sklop ima takvu vezu sa ventilatorom i/ili fenom, to jest na unutrašnjoj strani odvoda i/ili spoljnoj strani glave i/ili između pomenutog kanala za klimatizaciju.

[0019] Prema jednom primeru izvođenja pronalaska, sklop sadrži kontrolni centar, za upravljanje pomoću mobilnog uređaja u saradnji sa aktuatorima uređaja za kontrolu sklopa, preko korisničkog interfejsa mobilnog uređaja, preko informacione mreže do navedenog kontrolnog centra.

[0020] Prema jednom primeru izvođenja pronalaska, kontrolni centar je kontrolni centar toplotne pumpe ili uređaja za klimatizaciju koji sadrži toplotnu pumpu.

[0021] Sklop u skladu sa izvođenjem pronalaska je sadržan u toplotnoj pumpi prema jednom primeru izvođenja pronalaska. Toplotna pumpa prema jednom primeru izvođenja pronalaska, sadrži unutrašnju i spoljašnju glavu, kao i kanal za cirkulaciju medijuma, za prenos toplote između pomenute unutrašnje glave i spoljašnje glave, koja dodatno na spoljnoj glavi sadrži vezu do kanala za klimatizaciju za vođenje unutrašnjeg vazduha od unutrašnjeg odvoda do spoljašnje glave kako bi se obezbedio toplotni efekat preko kanala za klimatizaciju koji vodi unutrašnji vazduh.

[0022] Prema jednom primeru izvođenja pronalaska toplotna pumpa ima takvu strukturu da su pomenuta spoljna glava i navedena unutrašnja glava integrisane u celinu u istom kućištu, pri čemu je unutrašnji odvod vazduha postavljen tako da bude na kućištu i/ili uz pomoć cevi, iz stana ili njegovog zapreminskog dela.

[0023] Prema jednom primeru izvođenja pronalaska, unutrašnja i spoljašnja glava su odvojene izolacijom, ali integrisane u isto kućište.

[0024] Prema jednom primeru izvođenja pronalaska toplotna pumpa ima takvu strukturu da je najmanje jedna od navedenih unutrašnje i spoljašnje glave izolovana od ostatka celine, radi očuvanja temperature medijuma u protoku kanala klima uređaja između unutrašnje glave i spoljašnje glave, na temperaturi prema unutrašnjem odvodu vazduha, pre dolaska toka u spoljašnju glavu.

[0025] Prema jednom primeru izvođenja pronalaska toplotna pumpa je postavljena tako da se montira na krov, na primer, pomoću kompleta za montažu koji je specifičan za lokaciju, pri čemu za povezivanje toplotne pumpe, komplet ima priključak za povezivanje protočne linije od toplotne pumpe do unutrašnjeg odvoda za vazduh na zapremini prostorije.

[0026] Prema jednom primeru izvođenja pronalaska, protočni vod je postavljen u komunikaciju izmene toplote sa dimnim kanalom, za rekuperaciju toplote koja se prenosi dimom za zagrevanje supstance koja teče u kanalu za protok. Prema jednoj varijanti primera izvođenja, spoljašnja glava je postavljena na dimnom kanalu da odvodi toplotu u dimni kanal. Shodno tome, mogu se postići značajne uštede u prostoru, ako je dimni kanal bio dostupan, a ne bi bilo potrebe da se duga cev vodi do spoljašnjeg zida, tako da u povoljnom slučaju, cev kanala protoka bude prilično kratka i na taj način se izbegnu gubici pritiska uzrokovani dužim cevima.

[0027] Prema jednom primeru izvođenja pronalaska, toplotna pumpa sadrži sklop ventila za međusobno prebacivanje unutrašnje i spoljašnje glave na njihovim lokacijama u procesu cirkulacije medijuma.

[0028] Prema jednom primeru izvođenja pronalaska, toplotna pumpa sadrži jedinicu za odvlaživanje koja je postavljena da ukloni vodu iz protoka kanala za klimatizaciju u smeru strujanja, u skladu sa varijantom primera izvođenja pre pomenute spoljne glave toplotne pumpe. Prema jednom primeru izvođenja pronalaska, takva jedinica za odvlaživanje sadrži faznu prelaznu površinu za fazni prelaz vode između gasovite i tečne faze, u skladu sa temperaturom površine faznog prelaza, u podešenoj temperaturi pomoću sredstva za podešavanje specifične temperature faznog prelaza prema postavljenom toplotnom efektu površine faznog prelaza. Zbog toga se može izbeći smrzavanje toplotne pumpe ili kanala na koji je priključen.

[0029] Toplotna pumpa prema jednom primeru izvođenja pronalaska sadrži na svojoj spoljašnjoj glavi vezu sa kanalom za klimatizaciju za dovod vazduha u zatvorenom prostoru iz unutrašnjeg odvoda vazduha do spoljašnje glave radi obezbeđivanja toplotnog efekta u njoj radi poboljšanja COP-količine toplotne pumpe.

[0030] Toplotna pumpa prema jednom primeru izvođenja pronalaska sadrži samodijagnostičko kolo za detekciju potreba za održavanjem i servisiranjem i izveštavanje preko informacione mreže.

[0031] Prema jednom primeru izvođenja pronalaska, održavanje se odnosi na takvu aktivnost održavanja kao što je zamena medijuma i/ili punjenja. Prema jednoj varijanti primera izvođenja, aktivnost održavanja je zamena filtera za čišćenje vazduha u kanalu za klimatizaciju, operacija čišćenja u unutrašnjoj glavi, u spoljašnjoj glavi ili u oba. Prema jednom primeru izvođenja pronalaska, aktivnost održavanja je usluga odvlaživanja i/ili lokalizacije curenja na osnovu merenja pritiska.

[0032] Prema jednom primeru izvođenja pronalaska, potreba za čišćenjem filtera za prečišćavanje vazduha određena je vremenskom serijom merenja pritiska, kako na osnovu promene gubitka pritiska u filteru, tako i na osnovu sačuvanih podataka merenja u kontrolnom centru komunikacije, tj. se u njemu dobija pomoću sadašnjeg mikroprocesora, memorije i trajne memorije, koji su raspoređeni za skladištenje mernih podataka, čuvanje parametara rada, operativnih serija i/ili programa za čuvanje, u odgovarajućem delu.

[0033] Prema jednom primeru izvođenja pronalaska toplotna pumpa može biti postavljena tako da najmanje jedno od sledećeg: spoljna glava i unutrašnja glava sadrže, u vezi sa unutrašnjom glavom i/ili spoljnom glavom, kanal za usisavanje vazduha za odvođenje spoljašnjeg vazduha preko unutrašnja glava i/ili spoljna glava, respektivno, pri čemu vođenje preko unutrašnje glave vodi vazduh da se vodi kao zamenski vazduh u zatvorenom prostoru, ali preko spoljašnje glave ka spolja.

[0034] Održivost primera izvođenja pronalaska je zasnovana na mnogim aspektima. Naročito mehanička implementacija kao takva u osnovnom obliku izvođenja sa kanalom za klimatizaciju je izuzetno jednostavna i operativna takođe u okviru ovakvih toplotnih pumpi, koje nemaju preduslov za povezivanje kanala za klimatizaciju sa unutrašnjim odvodom vazduha. Prema jednom primeru izvođenja pronalaska, takva veza može biti napravljena po meri toplotnih pumpi na specifičan način toplotne pumpe, prema poznatim dimenzijama. Shodno tome, u proizvodnji se mogu uzeti u obzir različiti standardi dimenzija kanala za klimatizaciju, kao i potencijalna potreba da se ventilator ili fen prikači na kanal za klimatizaciju i/ili priključak, kako bi se obezbedio protok vazduha u zatvorenom prostoru iz unutrašnjeg odvoda vazduha, u kanalu do spoljašnje glave, uz pomoć ventilatora. Ako je kanal veoma dugačak, odnosno na veličinu povećanja pritiska ventilatora, gubitak se može kompenzovati, a protok povećati, takođe na ulaznoj strani protoka, na strani odvoda vazduha u zatvorenom prostoru.

[0035] Na primer, korisnik toplotne pumpe prema jednom primeru izvođenja pronalaska može primetiti da je toplotnoj pumpi bio potreban servis, iako on/ona nije prisutan u rezidenciji, kada program koji se održava rezidentno u memoriji komunikacionog centra zabeleži da je postojala potreba za uslugom. Uočavanje je zasnovano na implementaciji merenja zasnovanoj na senzoru u kojoj se sklop izvršava u vezi sa operacijama toplotne pumpe kao što su merenje takvih veličina kao što su protok, temperatura i/ili pritisci, na lokacijama spoljašnje glave, unutrašnje glave i/ili medijuma.

[0036] Uz pomoć pronalaska, moguće je sprečiti širenje mirisa na stan iz njegovog unutrašnjeg WC-a, korišćenjem spoljašnje toplotne pumpe u stanu, ili pomoću uređaja za klimatizaciju koji sadrži takvu toplotnu pumpu.

[0037] U tekstu prijave, broj označava ceo broj koji počinje od jedan, na primer, jedan, dva ili tri.

[0038] Ansambl označava grupu koju čine članovi, pri čemu se broj članova izražava celim brojem počevši od broja dva.

[0039] Reč sadrži je korišćena kao otvoreni izraz, stoga značenje rečenica koje koriste takve treba shvatiti kao stvoreno u skladu sa otvorenim izrazom.

SLIKE

[0040] U nastavku, primerima izvođenja pronalaska su objašnjeni sa dodatnim detaljima citiranjem slika koje ilustruju primere izvođenja. Mere i/ili geometrija ilustrovanih detalja nisu ograničeni samo na prikazane primere. Isti referentni brojevi su korišćeni na slikama za citiranje sličnih delova, iako nije neophodno da su oni potpuno identični među slikama, ali mogu da odstupaju jedan od drugog kako stručnjaci iz date oblasti tehnike razumeju. Primeri izvođenja pronalaska se mogu kombinovati u odgovarajućem delu.

Sl. 1 ilustruje primere o primerima izvođenja pronalaska,

Sl. 2 i 3 ilustruju primere izvođenja pronalaska,

Sl. 4 ilustruje razmenu toplote u unutrašnjoj i spoljašnjoj glavi toplotne pumpe podeljenog tipa, Sl. 5 ilustruje izborne primere izvođenja za postavljanje unutrašnjeg odvoda za vazduh,

Sl. 6 ilustruje ugrađenu integrisanu toplotnu pumpu, i

Sl. 7 i 8 ilustruju, putem detalja, primere izvođenja pronalaska.

OPIS SKLOPA PRIMERA O PRIMERIMA IZVOĐENJA PRONALASKA

[0041] Primeri izvođenja u skladu sa pronalaskom su ilustrovani na Sl. 1. Na njoj se nalazi stan sa dnevnom sobom A i WC-om 1, i klima uređajem, koji radi po principu toplotne pumpe za prenos toplote između unutrašnje lokacije i spoljašnje lokacije. Stan je samo primer, i ne ograničava usklađenost kućne sobe samo na prikazani primer. Dakle, uređaj vazdušne pumpe je podeljenog tipa, u kome se između unutrašnje glave B i spoljašnje glave 8 nalazi kanal D za odvođenje fluida za prenos toplote, medijuma, u dvosmernom kretanju između unutrašnje glave i spoljašnje glave za prenos toplote kada je aparat u radu.

[0042] U daljem tekstu D označava kanal, ali i fluid za prenos toplote, medijum, namenjen da teče u kanalu, u radu ili u pripravnosti za rad. U primeru na slici 1, unutrašnja glava B je konfigurisana da sakuplja toplotu u krug za sakupljanje toplote radi cirkulacije, pri čemu odvođenje toplote iz stana hladi stan. Tako se toplota stana prenosi preko površine izmenjivača toplote unutrašnje glave B na fluid D za prenos toplote, da bi se njim dalje prenosila na izmenjivač toplote spoljašnje glave 8. Medijum se vodi iz kanala D do spoljašnje glave 8 i njenom izmenjivaču toplote iz kojeg se preko površine razmenjivača toplota odvodi do spoljašnjeg vazduha. Shodno tome, spoljašnja glava 8 u određenom smislu na marginalni način lokalno zagreva spoljašnji vazduh. Razmena toplote se može unaprediti u jednom primeru izvođenja pomoću ventilatora, čiji je tok vazduha usmeren preko površina za razmenjivanje toplote i/ili površina za rasipanje toplote. Drugim rečima, podeljeni sklop toplotne pumpe prema slici 1 prenosi toplotu sa unutrašnje glave B pomoću srednjeg fluida do kanala D preko njega do spoljašnje glave 8. Shodno tome, stan se hladi na način koji zavisi od skaliranja uređaja u radu i na taj način kapaciteta prenošenja toplote.

[0043] Isprekidane linije na Slici 1 ilustruju neke alternativne primere za montažu spoljašnje glave 8 prema jednom primeru izvođenja pronalaska sa protočnim kanalom 7, u komunikaciju protoka sa unutrašnjim odvodom 2 vazduha, na krov jednog primernog stana (koji ima dnevnu sobu A i WC 1), pomoću kompleta za montažu (unutrašnja glava B uređaja za klimatizaciju prema jednom primeru izvođenja pronalaska nije uvučena u usaglašenost isprekidane linije prikazanih primera na slici 1). Montaža se tako može izvesti pomoću pravog spoja kanala za protok ili pomoću savijenog protočnog kanala. Iako je u primeru WC 1 prikazan kao izvedena lokacija za unutrašnji odvod 2 vazduha, kada je potrebno, moguće je montirati unutrašnji odvod 2 vazduha na druge delove stana olakšavanjem formiranja protočnog kanala 7 i/ili njegovu putanju toka, kao što kvalifikovana osoba veoma dobro zna na osnovu primera izvođenja. Stan ima zidove, kao što je ilustrovano pozivnim brojevima 5A, 5B, između krova 3 i poda 6. Stan ima i plafon 4, pomoću kojeg se žice, kablovi i/ili cevi koriste u klimatizaciji i/ili u okviru primera izvođenja mogu biti skriveni. Stan ne mora da bude hermetički izolovan od spoljašnjeg sveta, ne više nego što su to bile obična ljudska naselja na geografskoj lokaciji gde se koristi toplotna pumpa, ali je sasvim jasno da bi toplotna izolacija dala bolje rezultate sa manjom snagom u grejanju kao i u hlađenju nego prinos bez ikakve izolacije uopšte. Zbog toga je korisno za uštedu energije ako zidovi, pod i/ili krov stana ograničavaju toplotu i mogu da očuvaju temperaturnu razliku u odnosu na spoljašnji vazduh uz pomoć rada toplotne pumpe i/ili rada.

[0044] Postoji cev, kao što je ilustrovano na plafonu 4, koja prolazi između spoljašnje glave 8 toplotne pumpe, koja radi kao klima uređaj, i unutrašnjeg odvoda 2 vazduha u WC-u 1. Unutrašnji odvod 2 vazduha je tako ilustrovan kao usisna tačka, kroz koju se vazduh usisava u cev 7. Prema jednoj varijanti primera izvođenja, ostatak stana može biti pod nadpritiskom u odnosu na odvod 2 na ušću cevi 7, tako da usisavanje kao takvo nije potrebno, ali unutrašnji vazduh struji u cev 7 zbog preovlađujuće razlike pritiska. Dakle, vazduh i u dnevnoj sobi A odluta u WC1, pri čemu se sprečavaju potencijalni mirisi iz WC-a da sami odlutaju do dnevne sobe A.

[0045] Na Slici 1 cev 7 prečnika (100-160 mm) je ilustrovana kao primer, ali primer nije namenjen da ograniči primere izvođenja samo na prikazani primer opsega prečnika. Cev može biti i okruglog oblika poprečnog preseka, ali i pravougaonog i/ili kvadratnog, u odgovarajućim delovima. Korišćenje kvadratno oblikovane cevi olakšava dobijanje nešto veće površine poprečnog preseka, a samim tim i manji gubitak pritiska nego kod ovakve okrugle cevi čiji je prečnik bio isti kao stranica kvadratne cevi u preseku. U svakom slučaju, lokalni građevinski propisi o ventilaciji definišu metriku cevi koja se koristi preko protoka koji teče u njoj, s tim da se građevinski propisi odnose na ventilaciju.

[0046] Ohlađeni vazduh, koji potiče u dnevnu sobu, vodi se cevi 7 ka spoljašnjoj glavi 8, gde je u upotrebi ventilator. Površine za razmenu toplote spoljašnje glave 8 se hlade zbog efekta koji izaziva hladniji unutrašnji vazdušni tok, usmeren na njih, koji potiče do unutrašnjeg odvoda 2 vazduha, i samim tim menja temperaturu tople strane 8 toplotne pumpe nadole. Shodno tome, brzina cirkulacije medijuma toplotne pumpe se može podesiti na manju brzinu, pri čemu se energija štedi u razmeni toplote u sekundarnom krugu zbog niže temperature, kada se razmena toplote odvija na nižoj temperaturi nego bez efekta hlađenja unutrašnjeg vazduha.

[0047] Na slici 1 iw ilustruje (takođe na slikama 2 i 3) sredstvo za razmenu vazduha ili sličan kanal za dovođenje kompenzacije vazduha u stan. Prema jednoj varijanti primera izvođenja pronalaska, spoljni vazduh kroz strukture koje propuštaju može da obezbedi kompenzaciju vazduha. U skladu sa varijantom primera izvođenja, sredstvo za razmenu vazduha može biti formirano ventilom za ventilaciju i/ili ventilacionim aparatom.

[0048] U hermetički zatvorenim zgradama, odgovarajući kanal može da se implementira pomoću mašine za dovod spoljašnjeg vazduha koja usisava spoljašnji vazduh. Kompenzacioni vazduh proizveden mašinom može da se obrađuje, tj. temperatura kompenzacionog vazduha, pritisak i/ili vlažnost se mogu uskladiti sa zadatim vrednostima stana pri uvozu vazdušne naknade. Uvoz vazdušne kompenzacije se može izvršiti u ostale prostorije stana ili samo u njih ili u odgovarajući prostor. U takvim uslovima izlazni vazduh iz WC-a usmeren ka kanalu 7 definiše koliko se kompenzacionog vazduha može dovesti u prostor WC-a sa nekog drugog mesta nego iz ostalih prostorija stana. Prema varijanti primera izvođenja pronalaska, ulazni vazduh se filtrira da bi se uklonile nečistoće koje ulaze. Prema jednoj varijanti primera izvođenja, izlazni vazduh se takođe filtrira kako bi se sprečilo prljanje površina ventilatora i na taj način sprečilo da ležajevi toplotne pumpe budu izloženi habanju koje je posledica opterećenja potencijalno dugotrajnom kontaminacijom lopatica ventilatora u vanravnotežnoj rotaciji.

[0049] Slike 2 i 3 ilustruju takve varijante izvođenja pronalaska u kojima se protok u kanalu 7 za klimatizaciju koristi za povećanje energetske efikasnosti toplotne pumpe, za stvaranje toplotnog efekta, ali u međusobno različitim operacijama.

[0050] U primeru na slici 2, ilustrovane su takve varijante u kojima je toplotni efekat hlađenja. U primeru na Slici 3 ilustrovane su takvi primera izvođenja u kojima je toplotni efekat zagrevanje, da bi se povećala količina COP za toplotnu pumpu. U oba primera slučaja, uređaj toplotne pumpe u rasporedu sadrži unutrašnju glavu B, protočni kanal D za medijum da prenosi toplotu u njemu između unutrašnje glave B i spoljašnje glave 8. Pored toga, na slikama oba primera slučaja postoji kanal 7 za klimatizaciju u skladu sa jednim primerom izvođenja, sa kojim se toplotni efekat proizvodi unutrašnjim vazduhom.

[0051] COP (Koeficijent učinka) se smatra bezdimenzionalnom veličinom, toplotnim koeficijentom koji opisuje efikasnost procesa prenosa toplote toplotne pumpe kao odnos prinosa toplote i rada koji treba da se izvrši po potrebi, što se tiče oslobađanja i primanja toplote.

[0052] U primeru na slici 2, u stanu A postoji unutrašnja temperatura Ti koja je niža od spoljne temperature To. Toplotna pumpa se koristi za hlađenje, odnosno za održavanje situacije kao takve, u kojoj je Ti<To. Dakle, unutrašnja glava B je konfigurisana da prima toplotu, koja se prenosi cirkulacijom medijuma u kanalu D do spoljašnje glave 8, da bi se raspršila na spoljašnji vazduh. Toplotna pumpa takođe sadrži potrebnu pumpu za cirkulaciju medijuma u kanalu D za prenos toplote u kanalu i potrebnu običnu infrastrukturu za održavanje toplotne pumpe u radu. Smer fluksa toplotne energije je ilustrovan širokim strelicama. Odgovarajući krajevima kanala D, toplotna pumpa ima izmenjivač toplote na spoljašnjoj i unutrašnjoj glavi. Izmjenjivač toplote na spoljašnjoj glavi je predviđen za razmenu toplote između okoline i površine za razmenu toplote spoljašnje glave, a izmjenjivač toplote na unutrašnjoj glavi je predviđen za razmenu toplote između svog okruženja i površine za razmenu toplote unutrašnje glave, pri čemu se toplota može prenositi uz pomoć medijuma u kanalu D, između površina za razmenu toplote unutrašnje i spoljašnje glave.

[0053] Temperatura i pritisak koji su ilustrovani odgovarajućim slovima T i P, koji su opremljeni podindeksima kako sledi, tako da i označava unutrašnji prostor, a o spoljašnji prostor, a dw temperaturu kondenzacije.

[0054] Pomenute veličine su merljive veličine sa odgovarajućim pretvaračima i/ili senzorima koji se mogu koristiti u podešavanju toplotne pumpe i/ili kontroli transduktora toplotne pumpe.

[0055] Na slikama 2 i 3 prikazani su isprekidanim linijama napravljeni ograđeni prostori koji šematski ilustruju zidove, krov i pod stana i/ili slično. Na sličan način je ograđen WC1. Na

1

unutrašnjem odvodu 2 vazduha isprekidana linija i uska strelica ilustruju primer takvog izvođenja u kome postoji mesto za montažu ventilatora blizu kraja cevi 7, ako/kada je to bilo potrebno prema varijanti primera izvođenja. Lokacija dodatnog ventilatora na suprotnom kraju cevi 7 je ilustrovana na slikama 2 i 3 sa isprekidanim linijama zatvorenim pravougaonicima koji okružuju skraćenicu Vent.

[0056] Na Slici 3 je prikazana dodatna toplota (Dodatna toplota) koja nije uspela da se iskoristi za zagrevanje spoljašnje glave 8 toplotne pumpe, ali je u svakom slučaju deo toplote koja potiče od dovoda, unutrašnjeg odvoda 2 vazduha, u cev 7.

[0057] Stručnjak u ovoj oblasti tehnike zna na osnovu izvođenja mnogo drugih načina da se dovede protok u cev 7 pomoću ventilatora, i stoga nema dalje ilustracije kao takve o proizvodnji protoka.

[0058] Slike 2 i 3 takođe ilustruju kontrolnu jedinicu C, koja je uređena da kontroliše rad toplotne pumpe, fluida za razmenu toplote, kontrole protoka medijuma, pripreme evidencije podataka o mernim količinama i/ili operativnih sekvenci i izvršavanja kompjuterskih programa kao i za izvršavanje logičkih operacija na osnovu podataka merenja, za kontrolu rada toplotne pumpe.

[0059] Simbol UI ilustruje takvu varijantu primera izvođenja u kojoj je kontrolna jedinica C dostupna za upotrebu od strane korisničkog interfejsa korisničkog terminala, na primer mobilnog, tableta ili drugog prenosivog terminalnog uređaja.

[0060] Simboli munje između kontrolne jedinice C i korisničkog interfejsa terminalnog uređaja ilustruju takvu varijantu primera izvođenja u kojoj veza ima bežičnu implementaciju, koristeći na primer Wi-Fi, Bluetooth verziju i/ili Internet u komunikaciji između terminala UI uređaja i kontrolne jedinice C u međusobnoj informacionoj komunikaciji, za prenošenje mernih podataka i/ili kontrolnih signala za kontrolu i/ili podršku rada toplotne pumpe. Zatim, toplotna pumpa prema jednom primeru izvođenja pronalaska i/ili uređaj za klimatizaciju koji je koristi može se kontrolisati preko kontrolne jedinice prenošenjem kontrolnih signala iz kontrolnog centra do aktuatora toplotne pumpe. Shodno tome, merni podaci se mogu preneti u kontrolni centar sa senzora, pri čemu se aktuatori toplotne pumpe mogu kontrolisati po principu povratne petlje. Pokretači mogu biti elektromehanički ventili, prekidači, sušači, ventilatori, duvaljke i/ili pumpe, prekidači i aktuatori koji kontrolišu njihov dovod energije. Prema jednom primeru izvođenja, protok vazduha u kanalu 7 za klimatizaciju može se kontrolisati pomoću aktuatora kao što je ventilator i/ili zatvarač irisa, kada takav ima odgovarajuću kontrolnu elektroniku. Prema jednom primeru izvođenja, kontrolna elektronika sadrži bežični predajnik-prijemnik, da bi se olakšalo izbegavanje žičane komunikacije između kontrolnog centra C i citirane kontrolne elektronike aktuatora, kada je to potrebno.

[0061] Simbol V je ilustrativan za takvu alternativnu varijantu pronalaska u kojoj postoji konfiguracija ventila za prebacivanje toplotnih efekata između unutrašnje glave B i spoljašnje glave 8, sa grejanja na hlađenje ili obrnuto. Opcionalnost je ilustrovana isprekidanim linijama. Ovo prebacivanje se može izvršiti pod kontrolnom jedinicom C. U skladu sa primerima izvođenja pronalaska, stručnjak u struci takođe zna da se u takvim primerima izvođenja UI mogu koristiti za obezbeđivanje promene smera, povezivanjem sa kontrolnom jedinicom. C, tako da se ventili konfiguracije ventila V mogu podesiti za izbor pravca prenosa toplote, između prvog pravca prenosa toplote i njegovog suprotnog smera. Prema jednoj varijanti primera izvođenja, konfiguracija ventila ima takav skup ventila, da postoje najmanje tri smera, prema pozicijama izmenjivača toplote, između kojih se toplota razmenjuje.

[0062] Slika 5 koja ilustruje takav primer izvođenja pronalaska u kojoj postoji unutrašnji odvod 2 vazduha koji se može locirati preko veoma kratkog kanala 7 za klimatizaciju (alternativno ili kao dodatak) direktno do same spoljašnje glave 8. U tom slučaju kanal 7 za klimatizaciju koji je ilustrovan isprekidanom linijom, može biti veoma kratak kanal za klimatizaciju, sastavljen od kratkog panja, pukog otvora na dodatnoj ploči, dela za prolaz u zid i/ili priključka na spoljnu glavu.

[0063] Slika 6 ilustruje takav sklop primera izvođenja pronalaska na toplotnoj pumpi podeljenog tipa, u kojoj se nalaze spoljna glava 8 i unutrašnja glava B integrisane u jednu celinu, koja je namenjena za montažu na granici stana i spoljni prostor, na primer do zida ili prozora, da se ne ograničavamo samo na navedeno.

[0064] U tom slučaju je najmanje jedna od unutrašnje glave B i spoljne glave 8 izolovana toplotnom izolacijom E od ostatka takvog dela (B, 8) celine koji menja temperaturu kanala 7, a time i temperaturu protoka pre njegovog ulaska u spoljašnju glavu 8.

[0065] Primer izvođenja pronalaska koje je ilustrovan na Slici 6, pogodan je za montiranje na prozor, na primer, tako da je unutrašnja glava B ostavljena na strani stana na mestu montaže, a spoljašnja glava 8 na otvorenom. Široke strelice ilustruju pravce prenosa toplote u skladu sa toplotnom pumpom. Tekst „dodatni protok“ ilustruje onaj deo toka koji izlazi iz spoljašnje glave. Primeri izvođenja koji se odnose na sliku 6 nemaju za cilj da ograniče unutrašnji odvod 2 vazduha koji se nalazi u stanu i/ili u odnosu na toplotnu pumpu sa slike 6 samo na ilustrovane alternative, već se umesto toga mogu kombinovati ako je potrebno, takođe sa drugim primerima izvođenja na drugim slikama, takođe u odgovarajućem delu. Tako se kanal 7 za klimatizaciju može integrisati u isto spoljašnje kućište sa spoljašnjom glavom 8 i unutrašnjom glavom B, ali i jedan strani kanal u pogledu celine (B, D, 8) u odgovarajućem delu. Kanal 7 za klimatizaciju može biti izveden i kroz cev, čiji je protok podešen da bude nizak, tako da pad pritiska odgovara pritisku nižem od 3000 vodenih milimetara, povoljnije pritisku od 1500 vodenih milimetara, čak pogodnije pritisku od 500 vodenih milimetara, a još povoljnije pritisku nižem od 350 vodenih milimetara.

[0066] Prema jednom primeru izvođenja pronalaska, kanal D može biti sadržan u izmenjivaču toplote na koji je povezan, u celini ili u odgovarajućem delu.

[0067] Prema jednom primeru izvođenja pronalaska, koji je šematski ilustrovan detaljima koji se odnose na unutrašnju jedinicu B na Slici 7, sredstva za razmenu vazduha iw su postavljena da dovode kompenzacioni vazduh delimično ili u potpunosti kroz unutrašnju jedinicu B, u ugrađenom rasporedu i/ili u ugrađenoj integrisanoj toplotnoj pumpi koja koristi izvođenje, tako da unutrašnja jedinica B menja temperaturu kompenzacionog vazduha, bilo u protočnom kanalu ili mešanjem sa ostalim tokovima vazduha unutrašnje jedinice, kada se temperatura vazduha za kompenzaciju menja sa spoljne temperature TO na unutrašnju temperaturu Ti.

[0068] Prema jednom primeru izvođenja pronalaska, ilustrovanom šematskim detaljem u vezi sa ugrađenom spoljašnjom jedinicom 8 na Slici 8, spoljašnja jedinica je postavljena barem delimično da uzima usisni vazduh iz prostora, koji nije nužno spoljašnji prostor, ali može biti na primer tavanski prostor, podkrovni ravan prostor, garaža ili slično, „rossi“-temelj između zemlje i poda, ili drugi sličan prostor koji samim tim nije stambeni prostor stana, ali nije ni spoljašnji prostor. Opciona izduvavanja u prostor i/ili van su označena na Sl. Usisavanje usisnog vazduha spoljne glave 8 prema jednom primeru izvođenja ovog pronalaska, bar delimično, je ilustrovano strelicom, pravougaonikom i referentnim usisavanjem. Prema tome, prema jednoj varijanti primera izvođenja pronalaska, inače loše ventilirajuće temeljne konstrukcije mogu biti ventilirane, pri čemu se, na primer, mogu odbaciti oštećenja od radona, kao iznenađujući dodatni efekat. Istovremeno, spoljašnja glava COP može da ostane bolja kao konstantna, kada je unos usisnog vazduha od strane spoljašnje glave prilično dobro raspoređen iz prostora konstantne temperature, u ovakvoj varijanti primera izvođenja.

[0069] Obim primera izvođenja pronalaska je definisan sledećim patentnim zahtevima. Međutim, stručnjak u ovoj oblasti zna iz primera izvođenja pronalaska, iz njegovih detalja da se oni mogu menjati u skladu sa osnovnom idejom pronalaska bez napuštanja obima zahteva.

1

Claims (14)

Patentni zahtevi

1. Sklop za smanjenje potrošnje energije toplotne pumpe (8, D, B) podeljenog tipa u regulaciji toplote, pri čemu toplotna pumpa sklopa sadrži:

- prvi deo (B) za rukovanje toplotom, unutrašnju glavu kao unutrašnju jedinicu (B), postavljenu da proizvodi prvi efekat kontrole toplote unutar zgrade, prenosom toplote unutrašnjeg vazduha u medijum (D) u njegovoj prvoj cirkulaciji izmenjivača toplote u unutrašnjoj glavi kao unutrašnjoj jedinici,

- drugi deo (8) za rukovanje toplotom, spoljnu glavu kao spoljnu jedinicu (8), postavljenu da proizvodi drugi efekat kontrole toplote izvan zgrade (A), prenosom toplote iz medijuma (D) u cirkulaciju izmenjivača toplote, koja je odvojena od pomenute prve cirkulacije izmenjivača toplote, ali je u komunikaciji za razmenu toplote, preko pomenutog medijuma (D), sa navedenom unutrašnjom glavom kao unutrašnjom jedinicom (B), za prenos toplote, između navedene unutrašnje glave kao unutrašnje jedinice (B) i spoljašnje glave kao spoljašnje jedinice, pomoću medijuma (D), pri čemu sklop dodatno sadrži najmanje jedan kanal (7) za klimatizaciju priključak za kanal (7) za klimatizaciju, za montiranje pomenutog kanala za klimatizaciju pomoću navedenog priključka, za odvođenje unutrašnjeg vazduha iz unutrašnjeg odvoda (2) za vazduh do spoljašnje glave kao spoljašnje jedinice (8) za toplotni efekat koji je izazivan unutrašnjim vazduhom iz unutrašnjeg odvoda (A,2);

pri čemu je sklop naznačen time što u sklopu je sklop preklopnih ventila, koji sadrži elektromehaničke prekidače i ventile koji su raspoređeni da kontrolišu protok vazduha u zatvorenom prostoru i/ili menjaju smer protoka medijuma i/ili podešavaju veličinu, na osnovu najmanje jednog od sledećih posmatranja / merenja količine:

- temperatura prema unutrašnjoj glavi kao lokaciji unutrašnje jedinice

- temperatura prema spoljašnjoj glavi kao lokaciji spoljašnje jedinice,

- srednja temperatura,

- pritisak prema unutrašnjoj glavi kao lokaciji unutrašnje jedinice

- pritisak prema spoljašnjoj glavi kao lokaciji spoljašnje jedinice,

- temperatura kondenzacije prema unutrašnjoj glavi kao lokaciji unutrašnje jedinice

- temperatura kondenzacije prema spoljašnjoj glavi kao lokaciji spoljašnje jedinice,

- srednja brzina protoka,

- srednji pritisak,

- vreme i

- signal motornog senzora kao signal prisustva korisnika,

pri čemu sklop dalje sadrži kontrolni centar (C) za kontrolisanje pomoću mobilnog uređaja, u saradnji sa aktuatorima sklopa za kontrolu rada sklopa preko korisničkog interfejsa mobilnog uređaja (UI), preko veze informacione mreže sa navedenim kontrolnim centrom (C),

pri čemu je kontrolni centar sklopa raspoređen da kontroliše aktuatore prema podacima merenja dobijenim od senzora na osnovu principa povratne sprege, tako da se najmanje jedan od aktuatora može izabrati od sledećih: elektromehanički ventili, prekidači, sušači, fenovi, ventilatori, i/ili pumpe, prekidači i aktuatori koji kontrolišu dovod energije upravo pomenutog, štaviše, protok vazduha u kanalu (7) za klimatizaciju je kontrolisan pomoću aktuatora kao što je ventilator i/ili zatvarač irisa, kada takav ima odgovarajuću kontrolnu elektroniku za njihovo kontrolisanje.

2. Sklop prema zahtevu 1, naznačen time što sklop sadrži dodatno priključku za ventilator i/ili fen za njegovu montažu u skladu sa navedenim kanalom (7) za klimatizaciju.

3. Sklop prema zahtevu 1 ili 2, naznačen time što sklop sadrži najmanje takvu vezu sa ventilatorom i/ili fenom koji je na kraju unutrašnjeg odvoda (2) vazduha i/ili spoljašnje glave kao kraj spoljašnje jedinice (8) i/ili između njih u kanalu (7) za klimatizaciju.

4. Sklop prema bilo kom od prethodnih zahteva, naznačen time što sklop sadrži kontrolni centar (C) za kontrolisanje pomoću mobilnog uređaja, u saradnji sa aktuatorima sklopa za kontrolu rada sklopa preko korisničkog interfejsa mobilnog uređaja (UI), preko veze informacione mreže za navedeni kontrolni centar (C).

5. Toplotna pumpa, naznačena time što toplotna pumpa sadrži sklop prema bilo kom od zahteva 1-4.

6. Toplotna pumpa prema zahtevu 5, naznačena time što toplotna pumpa ima unutrašnju glavu kao unutrašnju jedinicu (B) i spoljašnju glavu kao spoljašnju jedinicu (8) i kanal za cirkulaciju srednjeg sloja za prenos toplote između pomenute unutrašnje glave kao unutrašnje jedinice (B) i spoljašnje glave kao spoljašnje jedinice (8), koji dodatno na svojoj spoljašnjoj glavi kao spoljašnjoj jedinici (8) sadrži priključak za kanal (7) za klimatizaciju za odvođenje unutrašnjeg vazduha iz unutrašnjeg vazdušnog odvoda (2) do spoljašnje glave kao spoljašnje jedinice (8) za

1

obezbeđivanje termalnog efekta unutrašnjeg vazduha (A, 2) vođenog u pomenuti kanal (7) za klimatizaciju.

7. Toplotna pumpa prema zahtevu 5 ili 6, naznačena time što navedena spoljašnja glava kao spoljašnja jedinica i pomenuta unutrašnja glava kao unutrašnja jedinica su integrisane zajedno u celinu u istoj šasiji, pri čemu je unutrašnji odvod (2) vazduha postavljen u vezu sa šasijom i/ili iz stambenog (A) prostora ili njegov deo (1).

8. Toplotna pumpa prema zahtevu 5, 6 ili 7, naznačena time što najmanje jedna od pomenute unutrašnje glave kao unutrašnje jedinice (B) i spoljašnje glave kao spoljne jedinice (8) je termički izolovana od navedene celine, radi očuvanja temperature supstance koja se koristi u kanalu (7) za klimatizaciju između pomenute unutrašnje glave kao unutrašnje jedinice (B) i spoljašnje glave kao spoljašnje jedinice (8), na temperaturi prema unutrašnjem odvodu (2) vazduha pre ulaska protoka u spoljašnju glavu kao spoljašnju jedinicu (8).

9. Toplotna pumpa prema zahtevima 5, 6, 7 ili 8, naznačena time što toplotna pumpa sadrži sklop (V) ventila za međusobnu zamenu lokacija procesa cirkulacije unutrašnje glave kao unutrašnje jedinice (B) i spoljašnje glave kao spoljašnje jedinice (8) u cirkulaciji medijuma.

10. Toplotna pumpa prema bilo kom od zahteva 5-9, naznačena time što toplotna pumpa sadrži jedinicu za odvlaživanje koja je postavljena tako da uklanja vodu iz protoka kanala (7) za klimatizaciju, u smeru protoka, pre pomenute spoljašnje glave kao spoljašnje jedinice (8) toplotne pumpe.

11. Toplotna pumpa prema bilo kom od zahteva 5-10, naznačena time što toplotna pumpa u svojoj spoljašnjoj glavi sadrži spoljašnju jedinicu (8) priključak kanala za klimatizaciju za kanal (7) za klimatizaciju, za odvođenje unutrašnjeg vazduha od unutrašnjeg odvoda (2) za vazduh do spoljašnje glave kao spoljašnje jedinice (8) za obezbeđivanje termalnog efekta u spoljašnjoj glavi kao spoljašnjoj jedinici (8) toplotne pumpe, za poboljšanje COP-količine toplotne pumpe.

12. Toplotna pumpa prema bilo kom od zahteva 5-11, naznačena time što toplotna pumpa sadrži samodijagnostičko kolo za posmatranje potreba za održavanjem i servisom i/ili za izveštavanje o tome preko informacione mreže između kontrolnog centra i korišćenog terminala (C, UI).

1

13. Toplotna pumpa prema bilo kom od zahteva 5-12, naznačena time što najmanje jedna od sledeće spoljašnje glave kao spoljašnje jedinice (8) i unutrašnje glave kao unutrašnje jedinice (B) sadrži na sebi (8, B) priključak (ivv) za usisavanje vazduha za vođenje vazduha preko nje (8, B), pri čemu provođenje vazduha preko unutrašnje glave kao unutrašnje jedinice (B) vodi vazduh koji treba da se vodi u unutrašnji prostor, ali preko spoljašnje glave kao spoljašnje jedinice (8) u spoljašnji prostor.

14. Toplotna pumpa prema bilo kom od zahteva 5-13, naznačena time što je uređena za grejanje, hlađenje i/ili održavanje temperature u unapred podešenoj vrednosti za unutrašnji prostor zgrade.

1