NL1039307C2

NL1039307C2 - Ventilatiesysteem.

Info

Publication number: NL1039307C2
Application number: NL1039307A
Authority: NL
Inventors: Maurits Alexander Boogaard
Original assignee: Brink Climate Systems B V
Priority date: 2012-01-19
Filing date: 2012-01-19
Publication date: 2013-07-22
Also published as: EP2618067A2; EP2618067A3

Description

NL 1039307

Ventilatiesysteem 5

ACHTERGROND VAN DE UITVINDING

De uitvinding heeft betrekking op een ventilatiesysteem waarin opgenomen een warmtewisselaar, zoals een warmteterugwin-wisselaar. De 10 uitvinding heeft voorts betrekking op een werkwijze voor het ventileren van een verblijfsruimte.

Dergelijke ventilatiesystemen vinden vooral toepassing in woningen, waarbij de, al dan niet gedeelde, verblijfsruimte door middel van een meervoudig leidingenstelsel in luchtstromingscontact staat met de buitenlucht. 15 Een warmtewisselaar, in het bijzonder tegen- of kruisstroomwarmtewisselaar, is doorgaans opgesteld in een aan het dak grenzende ruimte. Hierin wordt de door een ventilator ingetrokken buitenlucht in thermische uitwisseling gebracht met de door een ventilator uit de verblijfsruimte getrokken binnenlucht.

In de warmtewisselaar is doorgaans een platenpakket opgenomen, 20 waartussen, op alternerende wijze, eerste en tweede doorgangen zijn gevormd, bestemd voor binnenlucht-buitenlucht-binnenlucht, etcetera. Scheidingsplaten tussen de eerste en tweede doorgangen zijn thermisch doorlatend, zodat warmte in de af te voeren binnenlucht wordt overgedragen aan de binnenkomende, relatief koude buitenlucht., welke als het ware wordt voorverwarmd voordat deze 25 in de verblijfsruimte terecht komt.

De koude buitenlucht die de warmtewisselaar binnenkomt bevat weinig vocht, in het bijzonder bij vorst. Na verwarming is de relatieve vochtigheid laag, aanzienlijk lager dan die in de verblijfsruimte. De lucht in de verblijfsruimte wordt daardoor steeds droger, hetgeen door daarin verblijvende personen als 30 bijzonder onprettig kan worden ervaren en tot medische klachten aanleiding kan geven.

Om hierin verbetering te brengen maakt men gebruik van zogenoemde enthalpie warmtewisselaars, waarin vochtoverdracht van de af te voeren binnenlucht naar de binnenkomende buitenlucht plaatsvindt door 35 permeabele scheidingen tussen de permanente binnenluchtdoorgangen en de permanente buitenluchtdoorgangen in de warmtewisselaar. Een beperking hierin is dat de temperatuur van de instromende buitenlucht nog te laag kan zijn om 1039307 2 een voor het doel voldoende hoeveelheid vocht op te nemen.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

5 Een doel van de uitvinding is een ventilatie-werkwijze en een ventilatiesysteem met warmteterugwinning te verschaffen, waarmee in koude tijden een minder droog aanvoelend binnenklimaat kan worden gerealiseerd.

Een doel van de uitvinding is een ventilatie-werkwijze en een ventilatiesysteem met warmteterugwinning te verschaffen, waarmee op efficiënte 10 wijze buitenlucht een verhoogd vochtgehalte kan worden gegeven.

Met het oog op het bereiken van althans één van deze doelen voorziet de uitvinding, vanuit één aspect, in een ventilatiesysteem voor een verblijfsruimte, omvattend -een eerste leidingstelsel voor het innemen van buitenlucht en het afgeven 15 daarvan aan de verblijfsruimte en een tweede leidingstelsel voor het afvoeren van binnenlucht uit de verblijfsruimte en het afgeven daarvan aan de buitenomgeving, -een in beide leidingstelsels opgenomen warmtewisselaar voor het in warmtewisselend contact met elkaar brengen van de binnenlucht en de 20 buitenlucht, -waarbij de warmtewisselaar tenminste twee deelwarmtewisselaars omvat, die als eerste en tweede deelwarmtewisselaars in serie met elkaar geplaatst zijn, waarbij de eerste deelwarmtewisselaar voor wat betreft de ingevoerde buitenlucht bovenstrooms de tweede deelwarmtewisselaar is geplaatst, 25 -waarbij het ventilatiesysteem voorts omvat een luchtbevochtiger voor de buitenlucht, welke opgesteld is in het eerste leidingstelsel tussen beide deelwarmtewisselaars.

In deze getrapte opstelling wordt de buitenlucht in de eerste deelwarmtewisselaar als het ware voorverwarmd voordat deze in contact komt 30 met de luchtbevochtiger, zodat de buitenlucht daaruit meer vocht kan opnemen. In de tweede deelwarmtewisselaar wordt de buitenlucht bij- of naverwarmd, waarbij de temperatuurdaling van de buitenlucht als gevolg van de verdamping van het vocht kan worden goedgemaakt. De buitenlucht kan daarbij verder worden verwarmd tot -bij voorkeur- bijna kamertemperatuur.

35 Opgemerkt wordt dat uit US 2002/164944 een ventilatiesysteem bekend is met twee warmtewisselaars, die in serie staan voor de buitenlucht en parallel voor de af te voeren binnenlucht. De opstelling is ingericht voor 3 ontvochtiging van de buitenlucht en voor bevochtiging van de af te voeren binnenlucht. Daartoe zijn bevochtigers voor de af te voeren binnenlucht aangebracht op elke warmtewisselaar zelf.

In een doelmatige uitvoering is de eerste deelwarmtewisselaar 5 voorzien van een condensopvang voor vocht dat gecondenseerd is uit de daardoorheen stromende binnenlucht en is de condensopvang verbonden met de luchtbevochtiger voor afgifte van het opgevangen condens daaraan. Hierdoor wordt onomkeerbare afvoer van vocht uit de verblijfsruimte tegengegaan, terwijl dat vocht, aanwezig in de af te voeren binnenlucht, wordt benut voor de 10 ingenomen buitenlucht, op een plaats waar deze inderdaad in ruime mate vocht kan opnemen.

In een verbijzondering hiervan is de eerste deelwarmtewisselaar op een grotere hoogte geplaatst dan de tweede deelwarmtewisselaar, zodat voor het transport van het condens gebruik gemaakt kan worden van de 15 zwaartekracht. In een compacte uitvoering is de eerste deelwarmtewisselaar althans nagenoeg recht boven de tweede deelwarmtewisselaar geplaatst.

In een nog meer compacte uitvoering, waarbij de deelwarmtewisselaars elk een binnenluchtinlaat, een binnenluchtuitlaat, een buitenluchtinlaat en een buitenluchtuitlaat bezitten, bevindt de buitenluchtuitlaat 2 o van de eerste deelwarmtewisselaar zich beneden de binnenluchtinlaat daarvan en bevindt de buitenluchtinlaat van de tweede deelwarmtewisselaar zich boven de binnenluchtuitlaat daarvan, en bevindt de buitenluchtuitlaat van de eerste deelwarmtewisselaar zich althans nagenoeg recht boven de buitenluchtinlaat van de tweede warmtewisselaar.

25 De luchtbevochtiger kan alternatief of in aanvulling op de uitvoering met condensopvang door geschikte middelen gevoed worden met vocht vanuit een bron, zoals een bak met gedemineraliseerd water.

Vanuit een verder aspect voorziet de uitvinding in een werkwijze voor het ventileren van een verblijfsruimte, waarbij buitenlucht wordt ingenomen 30 en via een eerste leidingstelsel wordt toegevoerd naar en afgegeven aan de verblijfsruimte en binnenlucht via een tweede leidingstelsel uit de verblijfsruimte wordt afgevoerd en wordt afgegeven aan de buitenomgeving, waarbij de binnenlucht en de buitenlucht in een warmtewisselaar in warmtewisselend contact met elkaar worden gebracht, 35 -waarbij gebruik wordt gemaakt van een ventilatiesysteem met een warmtewisselaar die tenminste twee deelwarmtewisselaars omvat, die als eerste en tweede deelwarmtewisselaars in serie met elkaar geplaatst zijn, waarbij de 4 ingenomen buitenlucht eerst door de eerste deelwarmtewisselaar en dan door de tweede deelwarmtewisselaar stroomt, -waarbij men de ingenomen buitenlucht in vochtopnemend contact brengt met een luchtbevochtiger op een plaats tussen beide deelwarmtewisselaars.

5 In een uitvoering hiervan laat men vocht in de af te voeren binnenlucht condenseren in de eerste deelwarmtewisselaar, waarbij het opgevangen condens naar de luchtbevochtiger wordt gevoerd.

Vanuit een verder aspect voorziet de uitvinding in een werkwijze voor het ventileren van een verblijfsruimte, waarbij buitenlucht wordt ingenomen 10 en via een eerste leidingstelsel wordt toegevoerd naar en afgegeven aan de verblijfsruimte en binnenlucht via een tweede leidingstelsel uit de verblijfsruimte wordt afgevoerd en wordt afgegeven aan de buitenomgeving, waarbij de binnenlucht en de buitenlucht in een warmtewisselaar in warmtewisselend contact met elkaar worden gebracht, waarbij op een eerste plaats vocht in de af 15 te voeren binnenlucht als condens wordt opgevangen en op een benedenstrooms van de eerste plaats gelegen tweede plaats wordt afgegeven aan de ingenomen buitenlucht.

In een uitvoering van deze werkwijze, waarbij gebruik wordt gemaakt van een ventilatiesysteem met een warmtewisselaar die tenminste twee 2 0 deelwarmtewisselaars omvat, die ais eerste en tweede deelwarmtewisselaars in serie met elkaar geplaatst zijn, waarbij de ingenomen buitenlucht eerst door de eerste deelwarmtewisselaar en dan door de tweede deelwarmtewisselaar stroomt, laat men vocht in de af te voeren binnenlucht condenseren in de eerste deelwarmtewisselaar en wordt dit condens naar een luchtbevochtiger voor de 25 buitenlucht gevoerd, welke opgesteld is in het eerste leidingstelsel tussen beide deelwarmtewisselaars.

Vanuit een verder aspect voorziet de uitvinding in een warmtewisselaar kennelijk geschikt en bestemd voor het ventilatiesysteem, volgens de uitvinding.

30 De in deze beschrijving en conclusies van de aanvrage beschreven en/of de in de tekeningen van deze aanvrage getoonde aspecten en maatregelen kunnen waar mogelijk ook afzonderlijk van elkaar worden toegepast. Die afzonderlijke aspecten kunnen onderwerp zijn van daarop gerichte afgesplitste octrooiaanvragen. Dit geldt in het bijzonder voor de 35 maatregelen en aspecten welke op zich zijn beschreven in de volgconclusies.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN

5

De uitvinding zal worden toegelicht aan de hand van een in de bijgevoegde tekeningen weergegeven voorbeelduitvoering. Getoond wordt in:

Figuur 1 en schematische weergave van een gebouw met een 5 ventilatiesysteem volgens de uitvinding; en

Figuur 2 een opengewerkte weergave van een warmtewisselaar in een ventilatiesysteem volgens de uitvinding.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN

10

In de woning 1 van figuur 1 bevindt zich een verblijfsruimte 2, dat door een plafond gescheiden is van een zolder 5, bedekt door een dak 4. In de zolder 5 is opgesteld het grootste deel van een ventilatiesysteem 6 voor de ruimte 2.

15 Het ventilatiesysteem 6 omvat een (schematisch weergegeven) warmtewisselaar 7 voor het benutten van de warmte in de uit ruimte 2 af te voeren binnenlucht Li voor het voorverwarmen van uit de omgeving 100 ingenomen buitenlucht Lu. Het ventilatiesysteem 6 omvat verder een eerste leidingstelsel 8 met een leiding 8a voor invoer van buitenlucht Lu van de 20 omgeving 100 naar de wisselaar 7 en een leiding 8b voor toevoer van buitenlucht Lu van de wisselaar 7 naar de ruimte 2. Het ventilatiesysteem 6 omvat voorts een tweede leidingstelsel 9 met een leiding 9a voor afvoer van binnenlucht Li van de wisselaar 7 naar de omgeving 100 en een leiding 9b voor afvoer van binnenlucht Li van de ruimte 2 naar de warmtewisselaar 7. Voor het 2 5 transporteren van de lucht zijn ventilators 10 en 11 ingebouwd.

De in figuur 2 weergegeven warmtewisselaar 7 omvat twee deelwarmtewisselaars 7a (eerste) en 7b (tweede), die met elkaar verbonden zijn door tussenleiding 8c, welke deel uitmaakt van het eerste leidingstelsel 8, en een tussenleiding 9c, welke deel uitmaakt van het tweede leidingstelsel 9.

30 De deelwarmtewisselaars 7a en 7b zijn recht boven elkaar gelegen met daartussen een tussenruimte 7c. Op op zich bekende wijze zijn zij uitgevoerd als tegenstroomwisselaars, met een pakket warmtegeleidende platen die horizontaal naast elkaar gelegen zijn en een reeks doorgangen voor buitenlucht en een reeks doorgangen voor binnenlucht van elkaar scheiden, om 35 en om. De bodem 13 van de eerste deelwarmtewisselaar 7a loopt af, naar een in tussenruimte 7c gelegen afvoer 14a, welke uitmondt op een aflopende goot 14b, welke uitkomt op een gaaslichaam 15 van een luchtbevochtiger 12. Het 6 gaaslichaam 15 is doorstroombaar voor lucht.

In gebruik zal buitenlucht Lu via leiding 8a in de deelwarmtewisselaar 7a komen en zal binnenlucht Li, die via leiding 9b, deelwarmtewisselaar 7b en tussenleiding 9c in de deelwarmtewisselaar 7a is 5 aangekomen, richting A, afkoelen, vanwege het thermisch overdragend contact tussen beide luchtstromen, via de -niet weergegeven- scheidingsplaten. Het in de binnenlucht Li opgenomen vocht zal voor een deel condenseren. Dit condens wordt opgevangen op bodem 13, en via afvoer 14a en goot 14b toegevoerd worden naarde luchtbevochtiger 12, in het bijzonder gaaslichaam 15.

10 De buitenlucht Lu zal in de deelwarmtewisselaar 7a worden verwarmd door de binnenlucht Li, en in aldus voorverwarmde toestand door tussenleiding 8c stromen. De buitenlucht Lu stroomt vervolgens door gaaslichaam 15, en neemt daarin aanwezig vocht op. Daardoor wordt de temperatuur van de buitenlucht lager. Dat wordt goedgemaakt doordat de 15 buitenlucht Lu, met verhoogd vochtgehalte, vervolgens door de tweede deelwarmtewisselaar 7b stroomt, alwaar naverwarming van de buitenlucht Lu door de binnenlucht Li plaatsvindt zodat de buitenlucht op een gewenste temperatuur komt.

De luchtbevochtiger 12 kan eventueel ook gevoed worden vanuit 20 een vaste bron.

De bovenstaande beschrijving is opgenomen om de werking van voorkeursuitvoeringen van de uitvinding te illustreren, en niet om de reikwijdte van de uitvinding te beperken. Uitgaande van de bovenstaande uiteenzetting zullen voor een vakman vele variaties duidelijk zijn die vallen onder de geest en 25 de reikwijdte van de onderhavige uitvinding.

1039307

Claims

1. Ventilatiesysteem voor een verblijfsruimte, omvattend 5 -een eerste leidingstelsel voor het innemen van buitenlucht en het afgeven daarvan aan de verblijfsruimte en een tweede leidingstelsel voor het afvoeren van binnenlucht uit de verblijfsruimte en het afgeven daarvan aan de buitenomgeving, -een in beide leidingstelsels opgenomen warmtewisselaar voor het in 10 warmtewisselend contact met elkaar brengen van de binnenlucht en de buitenlucht, -waarbij de warmtewisselaar tenminste twee deelwarmtewisselaars omvat, die als eerste en tweede deelwarmtewisselaars in serie met elkaar geplaatst zijn, waarbij de eerste deelwarmtewisselaar voor wat betreft de ingevoerde 15 buitenlucht bovenstrooms de tweede deelwarmtewisselaar is geplaatst, -waarbij het ventilatiesysteem voorts omvat een luchtbevochtiger voor de buitenlucht, welke opgesteld is in het eerste leidingstelsel tussen beide deelwarmtewisselaars.

2. Ventilatiesysteem volgens conclusie 1, waarbij de eerste 20 deelwarmtewisselaar voorzien is van een condensopvang voor vocht dat gecondenseerd is uit de daardoorheen stromende binnenlucht en -waarbij de condensopvang verbonden is met de luchtbevochtiger voor afgifte van het opgevangen condens daaraan.

3. Ventilatiesysteem volgens conclusie 2, waarbij de eerste 25 deelwarmtewisselaar op een grotere hoogte is geplaatst dan de tweede deelwarmtewisselaar.

4. Ventilatiesysteem volgens conclusie 3, waarbij de eerste deelwarmtewisselaar althans nagenoeg recht boven de tweede deelwarmtewisselaar is geplaatst.

5. Ventilatiesysteem volgens conclusie 4, waarbij de deelwarmtewisselaars elk een binnenluchtinlaat, een binnenluchtuitlaat, een buitenluchtinlaat en een buitenluchtuitlaat bezitten, waarbij de buitenluchtuitlaat van de eerste deelwarmtewisselaar zich beneden de binnenluchtinlaat daarvan bevindt en de buitenluchtinlaat van de tweede deelwarmtewisselaar zich boven 35 de binnenluchtuitlaat daarvan bevindt, en de buitenluchtuitlaat van de eerste deelwarmtewisselaar zich althans nagenoeg recht boven de buitenluchtinlaat van de tweede warmtewisselaar bevindt. 1039307

6. Ventilatiesysteem volgens één der voorgaande conclusies, voorzien van middelen voor het vanuit een bron toevoeren van vocht aan de luchtbevochtiger.

7. Werkwijze voor het ventileren van een verblijfsruimte, waarbij 5 buitenlucht wordt ingenomen en via een eerste leidingstelsel wordt toegevoerd naar en afgegeven aan de verblijfsruimte en binnenlucht via een tweede leidingstelsel uit de verblijfsruimte wordt afgevoerd en wordt afgegeven aan de buitenomgeving, waarbij de binnenlucht en de buitenlucht in een warmtewisselaar in warmtewisselend contact met elkaar worden gebracht, 10 waarbij op een eerste plaats vocht in de af te voeren binnenlucht als condens wordt opgevangen en op een benedenstrooms van de eerste plaats gelegen tweede plaats wordt afgegeven aan de ingenomen buitenlucht.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, waarbij gebruik wordt gemaakt van een ventilatiesysteem met een warmtewisselaar die tenminste twee 15 deelwarmtewisselaars omvat, die als eerste en tweede deelwarmtewisselaars in serie met elkaar geplaatst zijn, waarbij de ingenomen buitenlucht eerst door de eerste deelwarmtewisselaar en dan door de tweede deelwarmtewisselaar stroomt, -waarbij men vocht in de af te voeren binnenlucht laat condenseren in de eerste 20 deelwarmtewisselaar en dit condens naar een luchtbevochtiger voor de buitenlucht wordt gevoerd, welke opgesteld is in het eerste leidingstelsel tussen beide deelwarmtewisselaars.

9. Werkwijze voor het ventileren van een verblijfsruimte, waarbij buitenlucht wordt ingenomen en via een eerste leidingstelsel wordt toegevoerd 25 naar en afgegeven aan de verblijfsruimte en binnenlucht via een tweede leidingstelsel uit de verblijfsruimte wordt afgevoerd en wordt afgegeven aan de buitenomgeving, waarbij de binnenlucht en de buitenlucht in een warmtewisselaar in warmtewisselend contact met elkaar worden gebracht, -waarbij gebruik wordt gemaakt van een ventilatiesysteem met een 30 warmtewisselaar die tenminste twee deelwarmtewisselaars omvat, die als eerste en tweede deelwarmtewisselaars in serie met elkaar geplaatst zijn, waarbij de ingenomen buitenlucht eerst door de eerste deelwarmtewisselaar en dan door de tweede deelwarmtewisselaar stroomt, -waarbij men de ingenomen buitenlucht in vochtopnemend contact brengt met 35 een luchtbevochtiger op een plaats in het eerste leidingstelsel tussen beide deelwarmtewisselaars.

10. Werkwijze volgens conclusie 9, waarbij men vocht in de af te voeren binnenlucht laat condenseren in de eerste deelwarmtewisselaar en dit condens naar de luchtbevochtiger wordt gevoerd.

11. Warmtewisselaar kennelijk geschikt en bestemd voor het ventilatiesysteem, volgens één der conclusies 1-6.

12. Ventilatiesysteem voorzien van een of meer van de in de bijgevoegde beschrijving omschreven en/of in de bijgevoegde tekeningen getoonde kenmerkende maatregelen.

13. Werkwijze voorzien van een of meer van de in de bijgevoegde beschrijving omschreven en/of in de bijgevoegde tekeningen getoonde 10 kenmerkende maatregelen. -o-o-o-o-o-o-o-o- 1039307