SE459119B - Vaermeaatervinningssystem foer att aatervinna vaerme ur foerbrukad ventilationsluft - Google Patents

Description

2 45gyffleg geo föreliggande uppfinning är att åstadkomna ett förbättrat värme- återvinningssystem, vid vilket utnyttjandegraden förbättras genom att den produ- cerade värmen utnyttjas för värmning både av ventilationsluft och tappvarm- vatten, vilket system även är användbart vid behov för kylning av ventilations- luft.

Detta syfte uppnås med ett värmeåtervinningssystem av inledningsvis angivet slag med i krav 1 angivna kännetecken.

Systemet enligt uppfinningen är således avsett för tillämpningar, vid vilka även tappvarmvatten skall produceras. Genom att utnyttja den från ventilations- frånluften återvunna energin för uppvärmning av såväl ventilationstilluft som tappvarmvatten, uppnår man betydande sänkningar av energiförbrukningen under året, eftersom den återvunna energin under stora delar av året överstiger energibehovet för värmning av ventilationstilluften, vilket överskott då utnytt- jas för värmning av tappvarmvatten. Systemet enligt uppfinningen är även på enkelt sätt omkopplingsbart för kylning av ventilationsluft, när detta önskas.

En ytterligare fördel med systemet enligt uppfinningen är att tidigare existerande system enkelt kan utbyggas eller kompletteras till att bilda ett system enligt uppfinningen.

Enligt en fördelaktig utföringsform av systemet enligt uppfinningen kan en tillskottsvärmekälla, t ex i form av en elpatron, inkopplas i den ytterligare kretsen för alstring av tillskottsvärme, när den från frånluften utvunna energin är otillräcklig.

Enligt ytterligare fördelaktiga vidareutvecklingar av systemet enligt upp- finningen är temperaturgivare anordnade på olika ställen i systemet för att styra kortslutning av frånluftsbatteriet, samt ur- och inkoppling av tillskotts- värmekällan och det andra värmebatteriet, för att styra kompressorn samt cirku- lation av mediet för överföring av värme från den ytterligare kretsen till en ackumlatortank för varmvatten, så att systemet kommer att arbeta på önskat sätt under olika betingelser.

Enligt ännu en fördelaktig utföringsvariant kan systemet enligt uppfinning- en utföras som ett rent kylsystem genom användning av en utomhuskondensor.

En såsom exempel vald utföringsform av systemet enligt uppfinningen kommer nu att beskrivas närmare i anslutning till fig. 4.

På ritningarna visar fig. 1-3 olika, tidigare kända system för att till- varata värme, som finns i förbrukad ventilationsluft, i luft från olika indust- riprocesser osv och fig. 4 en utföringsform av systemet enligt uppfinningen.

Utförandet enligt fig. 4 innefattar en primärkrets, bestående av förångare 9, kompressor 5, kondensor 7, samt förbindande ledningar 2, 4, 6 samt en 3 Å l sekundär krets av kylbatteri 28 för frånluft, värme/kylbaézâr? 30lfÉr9tilluf1; samt förbindande ledningar 18, 20, 22, 24, 26.

Vid detta utföringsexempel av uppfinningen är endast den primära kretsens förångare 9 anordnad i den sekundära kretsens 18,20,22,24,26 returledning, som förbinder kylbatteriet 28 och värme/kylbatteriet 30. Den primära kretsens kon- densor 7 är däremot placerad i en separat krets 32,34,36,38,40,42, där den producerade värmen utnyttjas för värmning av både ventilationsluft och tappvarm- vatten via ett separat värmebatteri 44, en tappvattenvärmeväxlare 46 och en ackumulatortank 48. Ackumulatortanken 48 är ansluten till byggnadens varmvatten- beredare 50.

Värme som utvinns från den sekundära kretsen 18,20,22,24,26,28,30, med eller utan medverkan av den som värmepump arbetande kylkompressorn 7 i den primära kretsen 2,4,6, värmer således det i kretsen 32,34,36,38,40,42 ' cirkulerande mediet för värmning av ventilationsluft via värmebatteriet 44 och tappvarmvatten via tappvarmvattenväxlaren 46.

Om den från de primära 2,4,6 och sekundära 18,20,22,24,26,28,30 kretsarna utvunna energin är otillräcklig kan en i kretsen 32,34,36,38,40,42 anordnad tillskottsvärmekälla 52, lämpligen i form av en elpatron, inkopplas.

På lämpligt sätt placerade temperaturgivare är anordnade i systemet för automatisk styrning av detta. Sålunda är en temperaturgivare 54 anordnad att avkänna temperaturen hos ventilationstilluften från värmebatterierna 30 och 44 för att i beroende av denna temperatur styra en ventil 56 i den sekundära kret- sens tilledning, tillskottsvärmekällan 52 samt en ventil 60 i ledningen 36, 38.

Systemet enligt uppfinningen drivs sålunda på olika sätt beroende på om behov av värmning av ventilationsluften föreligger (“vinterdrift"l eller om man önskar kyla ventilationsluften ("sommardrift).

I det förstnämnda fallet med behov av värmning av ventilationsluften reglerar givaren 54, till svar på avkänd, "för låg" ventilationstilluftstempe- ratur, ventilen 56 att öppna nnt ledningen 18, så att värme kommer att överföras från frånluftsbatteriet 28 till tilluftsbatteriet 30 för uppvärmning av till- luften. Om denna uppvärmning är otillräcklig vid helt öppen ventil 56, styr givaren 54 ventilen 60 att öppna mot ledningen 36, så att värmebärande medium i den ytterligare kretsen 32, 34, 36, 38, 40, 42 kommer att genomströmma värme- batteriet 44 för ytterligare uppvärmning av ventilationstilluften. Om ytterli- gare värmebehov föreligger inkopplas tillskottsvärmekällan 52.

När man sedan önskar sänka lufttemperaturen eller kyla ventilationsluften urkopplar givaren 54 tillskottsvärmen S2 som ett första steg till svar på av- känd, “för hög" ventilationstilluftstemperatur. Om den avkända lufttemperaturen 459 119 4 fortfarande är för hög styr givaren 54 ventilen 60 till stängning varvid till- luften ej längre värms i värmebatteriet 44. För ytterligare sänkning av luft- temperaturen kan givaren 54 styra ventilen 56 till stängning, varvid av förångaren 9 kylt medium passerar förbigångsledningen 58 som kortsluter från- luftsbatteriet 28, så att tilluftsbatteriet 30 och därmed ventilationstilluften kyls.

En annan temperaturgivare 62 är inkopplad i ledningen 42, vilken tempera- turgivare 62 är anordnad att styra kylkompressorn S i beroende av temperaturen i returledningen 42.

Ytterligare temperaturgivare 64, 66 är anordnade i ledningen 38 respektive ackumulatortanken 48, vilka är anordnade att styra cirkulationspumpen 68 i till- ledningen i kretsen, som förbinder ackumulatortanken 48 med värmeväxlaren 46.

Varmvattenförbrukare är anslutna till varmvattenberedaren 50, via ledningen 72 och lämpliga ventiler 74.

Vid systemets drift blir temperaturerna på de värmebärande medierna i systemets olika delar väsentligen enligt följande.

Ledningen 18, 20, 22 genomströmmas av “medelvarmt“ medium, uppvärmt i kylbatteriet 28. Returledningen 24, 26 genomströmmas av "svalt" medium sedan det avgivit värme i värmebatteriet 30 till tilluften.

Mediet i ledningarna 32, 34 är "varmt" efter uppvärmning genom den primära kretsen och ev tillskottsvärmekälla 52. Efter det att värme avgívits i värme- batteriet 44, för luftuppvärmning samt i värmeväxlaren 46 för uppvärmning av tappvarmvatten är mediet i returledningen 40, 42 medelvarmt.

För uppvärmning av vatten i ackumulatortanken 48 strömmar medelvarmt medium, uppvärmt i värmeväxlaren 46, genom ledningen från denna och cirkula- tionspumpen 68, och svalt medium strömar tillbaka genom returledningen 76 till värmeväxlaren 46.

I ackumulatortanken 48 kommer vattnet att vara vannast upptill och kallast nedtill. När varmvatten avtappas upptill från ackumulatortanken 48 påfylls kallt vatten från den schematiskt visade tilloppsledningen 70 vid dess nedre del och själva uppvärmningen av vattnet i ackumulatortanken äger rum i tankens nedre del, såsom illustreras i fig. 4.

Systemet enligt uppfinningen kan även enkelt modifieras till ett rent kyl- system genom placering av kondensorn utomhus, såsom antyds vid 78 i fig. 4.

Claims (8)

459 119 Patentkrav

1. Värmeåtervinningssystem, innefattande ett frânluftsbatteri (28) för upptagning av värme från förbrukad ventilationsluft, ett första tilluftsbatteri (30) till vilket det i frånluftsbatteriet (28) upptagna värmet överförs via ett i en cirkulationskrets (18,20,22,24,26) mellan batterierna cirkulerande medium samt en till cirkulationskretsen ansluten värmepumpanläggning (5,79),k ä n n e- t e c k n a t av att värmepumpanläggningens förångare (9) är inkopplad i cirku- lationskretsens returledning (24,26) från det första tilluftsbatteriet (30) till frånluftsbatteriet (28) samt att anläggningen kondensor (7) är kopplad till en ytterligare krets, innehållande ett andra värmebätteri (44) för värmning av ventilationstilluft samt en värmeväxlare (46) för värmning av varmvatten:

2. System enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att en tillskotts- värmekälla (52) är anordnad i nämnda ytterligare krets.

3. System enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att en första temperaturgivare (54) är anordnad att i beroende av temperaturen hos luften från de båda värmebatterierna (30,44) styra slutning och öppning av en kortslutning (56,58) av frånluftsbatteriet.

4. System enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t av att den första tem- peraturgivaren (54) är anordnad att inkoppla tillskottsvärmekällan (52) när den från frånluften återvunna energin är otillräcklig för att hålla temperaturen hos luften från nämnda andra batteri (44) över ett förutbestämt tröskelvärde.

5. System enligt krav 3 eller 4, k ä n n e t e c k n a t av att den första temperaturgivaren (54) är anordnad att bortkoppla nämnda andra värme- batteri (44) när temperaturen hos luften från detta överstiger ett förutöestämt tröskelvärde.

6. System enligt något av kraven 1-5, k ä n n e t e c k n a t av att en andra temperaturgivare (62) är anordnad i nämnda ytterligare krets för att i beroende av temperaturen i dennas returledning (42) styra värmeanläggningens kompressor (5).

7. System enligt något av kraven 1-6, k ä n n e t e c k n a t av att ytterligare temperaturgivare (64,66) i nämnda ytterligare krets' tilledning (38) samt i en ackumulatortank (48) för varmvatten, som via en ackumulatortankkrets är ansluten till värmeväxlaren (46) för värmning av varmvatten, är anordnade att styra en i ackumulatortankkretsen anordnad cirkulationspump (68) i beroende av avkända temperaturer.

8. System enligt krav 1, avsett att utnyttjas såsom rent kylsystem, k ä n n e t e c k n a t av att kondensorn (78) är placerad utomhus.