NO346491B1 - Utendørs luft til luft varmepumpeanlegg, med termisk isolert «kondenser kammer» - Google Patents

Description

Tittel

Utendørs luft til luft varmepumpeanlegg, med termisk isolert «kondenser kammer»

Beskrivelse

Denne oppfinnelse vedrører et utvendig varmepumpeanlegg og oppsett av dette, med utendørs montert kondenser enhet i ett termisk isolert «hus/kammer», samt tilhørende komponenter for å lede luft ut av bygningen gjennom eksisterende lufteventil for oppvarming i kondenser og deretter varm luft inn.

En varmepumpe er en kjent innretning bestående av kompressor, kondenser, reduksjonsventil og fordamper. Som brukes for å transportere varmeenergi fra ett sted med lavere temperatur, til ett sted med høyere temperatur. Dette oppnås ved å komprimere ett egnet kjølemedium, som deretter ledes gjennom en kondenser som kjøler ned kjølemediet og avgir varme til omgivelsene, kjølemediet kondenserer og blir til væskeform. Væsken går videre gjennom en strupeventil som tar av trykket, dette gjør at kokepunktet til kjølemediet synker og fordamper i fordamperen, ved å ta varmeenergi fra omgivelsene. Når kjølemediet er fordampet og i gassform, går det inn i kompressoren, i en ny syklus. Denne metoden gir ca.3-5 ganger tilført effekt, ut som varmeenergi.

Selve varmepumpeenheten benytter eksisterende kjent teknologi å leveres komplett til kunde for enkel montering, uten nødvendighet for sertifisert kjølemontør eller elektriker. På lik linje med ett kjøleskap eller fryseboks. Varmepumpen monteres i sin helhet utvendig på bygningen og luften ledes igjennom eksisterende lufteventil ut av bygget, gjennom kondenser som varmer opp luften og deretter inn i bygget gjennom samme lufteventil, adskilt i forskjellig kanaler.

Oppfinnelsen består av 4 deler.

a. Innvendig ventil som skiller kald og varm luftstrøm

b. Termisk isolert rør/kanal som skiller kaldt luft ut, og varm luft inn.

c. Overgang fra eksisterende utvendig lufteventil på bygningen, eller ny lufteventil løsning som sikrer en luft og vanntett gjennomføring.

d. Varmepumpe enhet med termisk isolert «hus» for kondenser, og tilhørende vifte og kanaler for å lede luften effektivt gjennom kondenser. Kompressor, reduksjonsventil og fordamper er montert på samme enhet. Men fordamper med tilhørende vifte monteres utenfor det termisk isolerte «huset» til kondenser.

Denne oppfinnelsen skiller fra eksisterende varmepumpeløsninger ved at hele varmepumpe kretsen monteres utvendig og leveres som en komplett enhet. Og luften fra boligen ledes ut gjennom eksisterende lufteventil for å bli varmet opp i varmepumpen, og deretter inn gjennom samme lufteventil. Strøm tilførselen går innenfra igjennom lufteventilen og ut, dermed vil denne løsningen passe rett inn i de fleste hjem og rom som ligger plassert mot en yttervegg. En standard varmepumpe har kondenser enheten montert innendørs som en stor sjenerende komponent og sertifisert kjølemontør må stå for montering, trykktesting og gassfylling av systemet.

Hensikten med oppfinnelsen

Oppfinnelsen er ett termisk isolert utendørs «hus» for kondenser enhet på en varmepumpe, samt oppsett av dette varmepumpe systemet med tilhørende komponenter.

Hensikten med oppfinnelsen er å få ned prisen på innkjøp og montering av varmepumpeløsninger. Med høye strømpriser, er varmepumpe en rask metode for å redusere utgiftene til oppvarming, da en får ca.3-5 ganger tilført effekt ut som varme, mens dagens løsninger er dyre i innkjøp og krever sertifisert montør. Denne løsningen vil gjøre varmepumpeteknologien tilgjengelig for en større del av befolkningen, grunnet selvmontering og lavere innkjøpspris. Det vil også forenkle montering av varmepumpe i distriktene og andre plasser hvor det ikke er tilgjengelig kjølemontører.

Bakgrunn for oppfinnelsen

Oppfinnelsen bygger på eksisterende varmepumpeteknologi hvor kjølemedium i væskefase og lavt trykk som går igjennom en fordamper og tar opp energi fra omgivelsene slik at væsken går over til gassfase, deretter blir gassen trykket opp i en kompressor, før den går igjennom en kondenser som gjør at gassen kondenseres til væske og avgir varme. Etter kondenseren går væsken igjennom en ventil som tar ned trykket før prosessen starter på nytt. Varmepumpe teknologien vil ikke bli beskrevet ytterligere da denne oppfinnelsen ikke går ut på selve varmepumpe konseptet med teknologi som er vel brukt i kjøleskap, frysere og varmepumper. Denne oppfinnelsen går ut på det termisk isolerte kondenser kammeret, samt montering av varmepumpe komponentene i for å kunne benytte teknologien på en effektiv metode, som gjør det enkelt for alle å kunne montere varmepumpen. Med denne oppfinnelsen vil varmepumpe teknologien bli tilgjengelig for flere, hvor det kan være vanskelig å få tak i montør av standard varmepumpe, og det vil være lønnsomt å montere denne i selv mindre rom da prisen vil bli vesentlig lavere enn det som finnes i markedet.

Siden varmepumpe enheten monteres som komplett system utvendig på bygningen vil det også være ett lavere gassbehov, grunnet kort avstand mellom komponentene, kontra en tradisjonell varmepumpe løsning hvor kondenser er montert innvendig og fordamper er montert utvendig. Kondensvannet fra varmeveksleren dreneres ut i lavpunkt på enheten.

Ved å benytte eksisterende ventil i yttervegg vil en også slippe å ta hull i veggen for å montere varmepumpen. Ventil utvendig vil enten tilpasses ved å klippe til blikket og montere en overgang, eller byttes ut i sin helhet med medfølgende ventilløsning. Dette sørger for en luft og vanntett gjennomføring.

Strøm hentes innvendig via ledning som går igjennom ventiler/hullet i ytterveggen og ut til kompressor og viften. Strømledningen leveres ferdig med støpsel for montering i eksisterende stikkontakt.

Det vil også være en gevinst på plassbesparing innvendig, da den nye ventilen som leder den kalde og varme luftstrømmen fra hverandre er liten i bygge mål sammenlignet med dagens innvendige løsninger for en varmepumpe.

Oppsummert vil dette føre til en betydelig lavere kostnad for husholdningene å gå til anskaffelse av varmepumpe. Og i en vanlig enebolig kan det være aktuelt å montere flere av disse for bedre varmefordeling i boligen. Denne enheten vil kunne bytte ut de fleste panelovner som er montert på ett rom som ligger mot yttervegg og har en lufteventil, den vil være svært aktuell for hybler og mindre leiligheter hvor det tidligere ikke har vært økonomisk forsvarlig å montere tradisjonell varmepumpeløsning.

Kort sammendrag

Varmepumpe anordning for selvmontasje karakterisert ved at det omfatter termisk isolert utendørs kondenser kammer (5), for oppvarming en innendørs luftstrøm ledet ut gjennom to delt kanal (4) i egnet åpning i yttervegg (10) ved hjelp av en vifte (2) for oppvarming i en kondenser (6) som er montert i en lukket varmepumpe krets med egnet kjølemedium og bestående av kompressor (9), fordamper (7) med tilhørende vifte (3), kondenser (6) og strupeventil (8), oppvarmet luft ledes tilbake inn i bygningen i andre del i den to delte kanalen (4) og separeres fra innsuget til luftstrømmen med innvendig ventil (1).

Kort beskrivelse av tegningene

Figur 1. viser enkelt hvordan komponentene i systemet er plassert for å oppnå ønsket funksjon. Systemet består av ett kretsløp for luften og ett eget kretsløp for kjølemediet. Kretsløpet til luften forklares i dette avsnittet. Kald luft trekkes inn i nederste del av innvendig ventil (1) og blåses ut til kondenser kammeret (5) ved hjelp av en vifte (2), gjennom den nederste halvdel av den isolerte kanalen (4) inn i kondenser kammeret (5). Luften ledes deretter gjennom kondenser (6), blir varmet opp og ledet tilbake i den øverste delen av kanalen (4) tilbake til øverste del av innvendig ventil (1) og blåser ut i rommet. Kjølemedium med høyt trykk og høy temperatur går ut av kompressor (9), inn i kondenseren (6) blir deretter kjølt ned av luftstrømmen i kondenser kammeret (5) slik at kjølemediet avgir energi, kondenserer og går over til væskefase. Videre går kjølemediet gjennom reduksjonsventil (8) som tar ned trykket på det kalde kjølemediet, før det går inn i fordamperen (7) hvor uteluft med høyere temperatur enn kjølemediet varmer opp kjølemediet slik at væsken fordamper til gass. Gassen ut av fordamperen (7) går så inn i kompressoren (8) og kretsløpet begynner på nytt.

Nummerliste av kom onenter:

Konkrete eksempler

Oppfinnelsen fungerer ved at en vifte blåser kald luft ut av bygningen inn i det termisk isolerte kondenser kammeret. Hvor kondenser enheten tilhørende en varmepumpe krets bestående av kompressor, kondenser, reduksjonsventil og fordamper er montert. Luften blir varmet opp i det den går gjennom kondenser, og oppvarmet luft ledes tilbake inn i bygningen.

Varmepumpe kretsen må også være fylt opp med hensiktsmessig kjølemedium tilpasset arbeidstemperaturen til enheten.

Ventilenheten innvendig er utformet for å lede den varme luften i en annen retning enn innsuget til den kalde luften.

Rørstykket/kanalen som monteres inn i hullet i ytterveggen er utformet slik varm og kald luft holdes adskilt med minimal varmeovergang fra den varme luften til den kalde. Rørstykket/ kanalen er tilpasset for å passe i standard mål for lufteventiler, men kan også leveres i andre dimensjoner tilpasset nye hull.

I rørstykket eller kondenser kammeret vil det være montert en vifte som skal sørge for luft sirkulasjonen igjennom kondenser kammeret.

Kondenser kammeret er isolert for å minimere varmetap ut til omgivelsene, å utarbeides i ett materiale som minimerer vedlikeholdsbehovet. Kondenser kammeret er i en utforming og størrelse som fører til god varmeoverføring fra kondenser til luften, og leder den varme luften effektivt tilbake til bygningen. Kompressoren kan monteres i eller utenfor kondenser kammeret. Ved montering i kammeret vil en fjerne varmetapet fra kompressoren til omgivelsene, men montering utenfor kan være hensiktsmessig grunnet støy.

De resterende komponentene i varmepumpekretsen kan monteres både på siden av, eller over/under kondenser kammeret. Men det vil være nødvendig at de er ferdig montert på samme enhet som kondenser kammeret for å slippe å fylle kjølemedium og hindre skade på rør og utstyr under montering. Det kan være aktuelt å produsere varmepumpen i begge utformingene slik at den passer best til flere fasader på bygningene.

Det vil kunne være aktuelt å kjøre varmepumpekretsen i revers, for å oppnå kjøling av bygningen på varme dager.

Claims (3)

Patentkrav

1. Varmepumpe anordning for selvmontasje karakterisert ved at det omfatter termisk isolert utendørs kondenser kammer (5), for oppvarming en innendørs luftstrøm ledet ut gjennom to delt kanal (4) i egnet åpning i yttervegg (10) ved hjelp av en vifte (2) for oppvarming i en kondenser (6) som er montert i en lukket varmepumpe krets med egnet kjølemedium og bestående av kompressor (9), fordamper (7) med tilhørende vifte (3), kondenser (6) og strupeventil (8), oppvarmet luft ledes tilbake inn i bygningen i andre del i den to delte kanalen (4) og separeres fra innsuget til luftstrømmen med innvendig ventil (1).

2. Varmepumpe som angitt i krav 1, omfattende en todelt kanal (4) som er termisk isolert og utformet for lav varmeoverføring mellom kald og varm luftstrøm.

3. Varmepumpe som angitt i krav 1, omfattende en innvendig ventil (1) som er utformet for å skille kald og varm luftstrøm