174570. lajstromszámú szabadalom • Klímaberendezés
3 174570 4 Az ismert berendezések egyik része olyan, hogy a hűtés és fűtés közül csak az egeikre használható, ha pedig elvileg mindkettőre alkalmas, akkor a két üzemmód közül az egyikben rossz hatásfokkal dolgozik. Kedvezőtlen az is, hogy a berendezések legtöbbje nem képes arra, hogy a kiszolgálandó helyiségek számára állandóan friss levegőt szállítson. A Peltier-hatás kihasználásán alapuló fűtő- illetve hűtőberendezések hibája nem azok műszaki megoldásában, hanem az általuk elérhető csekély hatásfokban mutatkozik meg. Ezt jól érzékelteti az a körülmény, hogy a kompresszoros hűtőberendezések 1 Watt külső villamosenergiával 2—2,5 Watt hűtőenergiát tudnak előállítani, míg a Peltier-elemekkel működő berendezések 1 Watt külső villamosenergia segítségével csupán kb. 0,5 Watt hűtőenergiát szolgáltatnak. Ezért annak ellenére, hogy a Peltier-elemek szinte korlátlan élettartaműak, mégis eddig csak azokon a területeken alkalmazták, ahol fontosabb volt a zajtalan működésükből származó előny, mint a rossz hatásfokukból származó gazdaságtalanság. A találmány célja olyan klímaberendezés kifejlesztése, amely megtartja a Peltier-hatásból származó kedvező tulajdonságokat, nevezetesen a zajtalanságot és a hosszú élettartamot, lehetővé teszi azonban az energia befektetés kedvezőbb kihasználását, valamint a helyiségeknek téli- és nyári üzemmód esetén is állandóan friss levegővel való ellátását, továbbá azt, hogy a berendezés hűtő- és fűtő üzemmódban egyaránt az eddigieknél sokkal jobb hatásfokkal működjék. A találmány feladata a célkitűzésen belül annak megvalósítása, hogy lakó-, kommunális-, iroda-, főleg pedig egészségügyi épületek helyiségeit zajtalanul és gazdaságosan lehessen kondicionálni, mégpedig oly módon, hogy a helyiségek kívánt hőmérsékletre való beállítása mellett lehetővé váljék a levegő páratartalmának szabályozása is. A találmányi gondolat abban rejlik, hogy állandóan friss levegőt szolgáltatni gazdaságosan csak a helyiségek ún. „veszteségenergiáinak” megmentésével lehet. A felismeréshez tartozik, hogy Peltier - -elemek fölhasználásával hőszivattyús rendszerű, friss levegős légkondicionálást lehet megvalósítani, mégpedig a természetes hűtés kihasználásával. Ez utóbbi azért fontos és kedvező, mert külső energiát nem kíván. A kitűzött célnak megfelelően a találmány szerinti klímaberendezés épületek, így lakó-, kommunális- és irodaépületek, valamint különösen egészségügyi létesítmények helyiségeinek kondicionálására, — amely berendezésnek egy vagy egymással sorbakapcsolt több Peltier-féle hővillamos eleme és pl. ventillátorok segítségével ellenáramú mozgásban tartott, egymástól független és berendezésen belül egymástól hermetikusan elválasztott két levegőáramköre van, a két levegőáramkör közül az első levegőáram a belső légtérből az elhasznált levegőt a külső légtér felé, a második levegőáram a külső légtérből a friss levegőt a belső légtérbe szállítja, minden hővillamoselem egyik oldalán az első levegőáram, másik oldalán a második levegőáram halad, miközben a hővillamöselem a rákapcsolt tápfeszültség polaritásától függően a mellette elhaladó légárammal hőt közöl vagy attól hőt von el — oly módon van kialakítva, hogy az egymástól függetlenített és hermetikusan elválasztott levegőáramok mindegyikében hőelvonó szervek, pl. hűtőbordák, valamint egy-egy adiabatikus levegőhűtő van elhelyezve, a belső légtér felé haladó második levegőáram körébe pedig a külső légtérből beszívott friss levegő járulékos fűtésére alkalmas szerv, előnyösen villamosüzemű hőtároló van beiktatva. A találmány szerinti klímaberendezés további ismérve lehet, hogy az első levegőáramba beiktatott adiabatikus levegőhűtő az első levegőáramot szállító légjáratnak a belső légtérből kiinduló kezdeti szakaszán van, a légjáratnak vagy az itt levő adiabatikus levegőgyűjtőnek a belső légtér felé néző nyílása pedig szűrőszervvel, pl. beszívó ráccsal van ellátva. Az első levegőáramot szállító légjáratnak a külső légtérbe kitorkolló szakaszán elszívó ventillátor van elhelyezve. Az első levegőáramot szállító légjáratnak a külső légtérhez érkező torkolati nyílása szűrőszervvel, pl. kifúvóráccsal van lezárva. A második levegőáramba beiktatott adiabatikus levegőhűtő a második levegőáramot szállító légjáratnak a külső légtérből kiinduló kezdeti szakaszán van, e légjáratnak vagy az itt levő adiabatikus levegőhűtőnek a külső légtér felé néző nyílása pedig szűrőszervvel, pl. beszívó ráccsal vari ellátva. Az utóbbi esetben a második levegőáramot szállító légjáratnak a belső légtérhez érkező torkolati nyílása szűrőszervvel pl. kifúvóráccsal van lezárva. A második levegőáramot szállító légjáratnak a belső légtérbe kitorkolló végső szakaszán a friss levegő beáramlását segítő befűvó ventillátor van elhelyezve. A Peltier-elemek az első levegőáramot szállító légjárat, valamint a második levegőáramot szállító légjárat közé elválasztó falként vannak beiktatva. A második levegőáramot szállító légjáratnak a villamosüzemű hőtárolóhoz eső szakaszán a második levegőáramnak legalább egy részét a hőtároló felé irányító szabályozó szerv, pl. szabályozó csappantyú van elhelyezve. A villamosüzemű hőtároló fűtőcsatornával van ellátva. A találmány szerinti klímaberendezés számos előnyös tulajdonsággal rendelkezik. Ezek legfontosabbja az, hogy hűtésre vagy fűtésre használva egyaránt a befektetett energiát igen jó hatásfokkal hasznosítja. A mérési adatok szerint a hatásfok éves átlagban 70—75%-nak adódik. A jó hatásfokot az teszi lehetővé, hogy a Peltier-féle hővillamoselemek két oldalán a két levegőáram egymással ellentett értelemben halad, és a hővillamoselemek két oldalán igen kis hőmérséklétkülönbség alakul ki. Kedvező, hogy a helyiségből elszívott levegő a hővillamoselem egyik oldalán haladva — az üzemállapottól függően lehűlve, vagy fölmelegedve -, jut a szabadba, míg a külső térből beszívott levegő a hővillamos elem másik oldalán való haladása közben fölmelegszik vagy lehűl. Téli üzemmód esetén a helyiség elhasznált levegőjének hőtartalma visszavezethető a friss levegőáramba, mégpedig 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
