CZ256097A3 - Hydraulická konstrukční skupina pro kombinované zařízení na topnou a užitkovou vodu - Google Patents

Description

Vynález se týká hydraulické montážní jednotky pro kombinované zařízení na topnou a užitkovou vodu, sestávající z čerpadla, alespoň jednoho zařízení k ohřevu místností, zejména otopného tělesa, zdroje tepla a alespoň jednoho výměníku tepla k ohřevu topné a/nebo užitkové vody.

Dosavadní stav techniky

Z evropské patentové přihlášky EP 0 586 122 je známa hydraulická montážní jednotka uvedeného typu, která je připojitelná k trubkovému vedení topné vody, včetně trubkového vedení užitkové vody. Tato hydraulická montážní jednotka má dvě podjednotky, přičemž každá z těchto podjednotek má centrální kovový blok. Tím se však zvyšují nejen náklady na zhotovení této hydraulické montážní jednotky, ale zvyšuje se i její váha.

Jedna podjednotka přitom obsahuje troj čestný ventil, který je ovládán nákladnými a drahými řídicími, resp. regulačními orgány, zejména tlakovým regulačním membránovým ventilem. Tlakový regulační membránový ventil přitom musí být spojen přídavným trubkovým vedením s podtlakovým zařízením.

Mimo tuto hydraulickou montážní jednotku je dále upraveno samostatné čerpadlo, včetně samostatného druhého výměníku tepla pro ohřev užitkové vody. To vyžaduje nejen • · · · · · • · φφφφ φ φ nezbytný stavební prostor, ale narůstají rovněž dodatečné montážní náklay při připojování hydraulické montážní jednotky, resp. montážních podjednotek na tyto agregáty. Mimoto musí být funkce zařízení po připojení k těmto agregátům přezkoušena.

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu je vytvořit jednoduchou, cenově příznivou a lehce ovladatelnou hydraulickou montážní jednotku úvodem zmíněného typu, která se vyznačuje kompaktní konstrukcí, nižší vahou a menšími prostorovými nároky, a kterou lze jednoduše a rychle připojit na okruh topné a/nebo užitkové vody.

Tento úkol je podle vynálezu vyřešen tím, že čerpadlo společně s druhým čerpadlem, včetně výměníku tepla k ohřevu užitkové vody, tvoří jednotku připojitelnou na okruh topné a užitkové vody. U tohoto řešení tedy může být vypuštěn na ovládání náročný trojcestný ventil.

Jiná možnost řešení tohoto úkolu spočívá v tom, že jednotka připojitelná na okruh topné a užitkové vody je tvořena čerpadlem, ve kterém je zaitegrován trojcestný ventil a výměníkem tepla k ohřevu sanitární vody. U této varianty řešení je tedy potřeba pouze jedno čerpadlo, ve kterém je zabudován trojcestný ventil. Tento ventil je výhodným způsobem ovládán přímo čerpadlem, například jeho připojením nebo odpojením, a nemusí tak být použity žádné dodatečné prostředky k jeho ovládání, resp. regulaci.

V obou případech však tvoří hydraulická montážní jednotka kompaktní rozpoj itelnou jednotku, která může být napojena na okruh topné vody a současně, nebo dodatečně, na okruh užitkové vody.

• · · · · · * · · · » « · 9 · · • · · · · 9 9 9 9

9 9·· · 9 9 9 9 9 9 · • · · 9··· 99 9 • 999 99 99 99 99 99

U řešení podle vynálezu je tedy dosaženo kompaktní konstrukce, která si klade menší nároky na stavební prostor a zároveň má menší hmotnost. Rozpojitelná jednotka podle vynálezu může být jednoduchým způsobem napojena na zařízení pro topnou a/nebo užitkovou vodu. Přitom není potřeba provádět přezkoušení jednotlivých komponentů hydraulické montážní jednotky. Tato zkouška může být provedena při předběžné montáži, tj . při výrobě hydraulické montážní jednotky. Tím, že troj čestný ventil nemusí být vybaven dodatečnými prostředky pro jeho ovládání, lze tuto jednotku, která je tak i jednodušeji ovladatelná, vyrobit s menšími náklady.

Další výhodná příkladná provedení hydraulické montážní jednotky podle vynálezu vyplývají z vedlejších patentových nároků.

Podle prvé možnosti řešení podle vynálezu může být malá a kompaktní jednotka vytvořena tak, že prvé a druhé čerpadlo jsou vytvořeny jako dvojité čerpadlo. Přitom mezi topnými tělesy a prvým čerpadlem, resp. dvojitým čerpadlem a mezi výměníkem tepla k ohřevu užitkové vody a druhým čerpadlem, resp. dvojitým čerpadlem, mohou být v hydraulické montážní jednotce zabudovány prostředky pro zabránění zpětného toku. Tyto prostředky pro zabránění zpětného toku zamezují cirkulaci vody proti jejímu předpokládanému směru toku, čímž je zabráněno protisměrné, teplo ovlivňující cirkulaci. Prostředek pro zabránění zpětného toku může být rovněž zabudován přímo v čerpadle, zejména v dvojitém čerpadle, čímž lze dosáhnout ještě kompaktnějšího provedení.

Čerpadlo nebo čerpadla mohou být uspořádána v přítoku před topnými tělesy, nebo v odtoku za topnými tělesy. Zabudováním čerpadel v odtoku za topnými tělesy může být dosaženo snížení tepelného zatížení čerpadel. Zde je ···· • · · · e» rovněž možno do čerpadel zabudovat odvzdušňovací zařízení oběhu vody. Při zabudování čerpadel v přítoku před topnými tělesy je zabráněno pronikání vzduchu z okruhu teplé vody do čerpadla, čímž může být neustále využíván plný výkon čerpadla.

U provedení se dvěma samostatnými čerpadly je rovněž možné, aby jedno čerpadlo bylo umístěno před topnými tělesy v přítoku a druhé čerpadlo bylo umístěno za výměníkem tepla k ohřevu užitkové vody, tj . ve zpětném toku. Obráceně je rovněž možno čerpadla uspořádat tak, že jedno čerpadlo je umístěno v přítoku před výměníkem tepla k ohřevu užitkové vody a druhé čerpadlo je umístěno ve zpětném toku za topnými tělesy. Tímto způsobem mohou být obě čerpadla uspořádána kompaktně s výměníkem tepla k ohřevu užitkové vody.

Obě čerpadla mohou být regulována bud externě prostřednictvím nadřazeného regulátoru nebo pomocí uvnitř zabudovaných senzorů, které měří otáčky čerpadla nebo tlakový rozdíl.

Jako zdroj tepla k ohřevu topné vody mohou být použity plynové nebo olejové hořáky. Jednou z variant zdroje tepla může být i zařízení využívající dálkového topení. Přitom toto zařízení může obsahovat výměník tepla dálkového topení, jehož prostřednictvím je ohřívána topná voda. Jiná možnost využití dálkového topení spočívá v tom, že prostřednictvím odbočky je část proudu dálkové teplé vody přivedena přímo do okruhu topné vody.

U provedení podle vynálezu je rovněž výhodné, jestliže paralelně s úsekem okruhu topné vody s topnými tělesy je v hydraulické montážní jednotce zabudován obtok se zařízením pro zabránění zpětného toku. Toto zařízení pro zabránění zpětného toku otevře obtok pouze v tom ·· ···· ·· ···· ·· ·· » · · · · · · · · « • · «· · · · · ·

5· · · · · ······ · • » · 4 4 4 9 9 4 4 4449 94 49 44 94 99 případě, jestliže tlak uvnitř systému vystoupí nad určitou, předem nastavitelnou hodnotu, čímž se zabrání nežádoucímu přehřívání výměníku tepla pro ohřev topné vody. Při použití čerpadel s regulací však tento obtok není potřebný.

V hydraulické montážní jednotce může být dále výhodným způsobem zabudována membrána k zachycení tlakových špiček v okruhu užitkové vody, a dále zařízení k odvzdušnění a/nebo k filtraci vody v okruhu topné a/nebo užitkové vody. Zabudováním těchto komponentů do hydraulické montážní jednotky je dále zvýšena kompaktnost této jednotky a zjednodušena její montáž.

Rovněž je výhodné, jestliže v hydraulické montážní jednotce je zabudováno čerpadlo, zajištující oběh užitkové vody. Protože z hygienického hlediska je nezbytné, aby v okruhu užitkové vody byla stálá cirkulace vody, čerpadlo zajištující oběh užitkové vody je zabudováno v potrubním systému užitkové vody. Montážní práce mohou být v tomto případě podstatně zjednodušeny, jestliže toto čerpadlo již obsahuje připojitelná jednotka. Čerpadlo zajištující oběh užitkové vody přitom může být v okruhu užitkové vody uspořádáno bud za výměníkem k ohřevu užitkové vody, nebo před ním.

Hydraulická montážní jednotka může tvořit ještě kompaktnější celek, jestliže zdroj tepla a výměník tepla k ohřevu topné vody jsou zabudovány přímo v této jednotce, která pak tvoří kompletní celek pro přípravu topné vody.

Váha hydraulické montážní jednotky může být ještě dále snížena tím, že výměník tepla k ohřevu užitkové vody je zhotoven z umělé hmoty, například z polyamidu.

«φ φ φ » φ φ «

Přehled obrázků na výkresech

Další výhody provedení podle vynálezu vyplývají z následujícího popisu a z výkresů příkladných provedení, na kterých je znázorněno příslušenství topné a užitkové vody v kombinaci s hydraulickou montážní jednotekou podle vynálezu, u níž jsou čerpadlo, resp. čerpadla, uspořádána takto:

Obr. 1 dvě čerpadla uspořádaná v přítoku,

Obr. 2 dvě čerpadla uspořádaná ve zpětném toku,

Obr. 3 a 4 vždy jedno čerpadlo uspořádané v přítoku a druhé ve zpětném toku,

Obr. 5 dvojité čerpadlo,

Obr. 6 dvojité čerpadlo ve zpětném toku,

Obr. 7 čerpadlo se zabudovaným trojcestným ventilem uspořádané v přítoku,

Obr. 8 čerpadlo se zabudovaným trojcestným ventilem uspořádané ve zpětném toku,

Obr. 9 čerpadlo se zabudovaným trojcestným ventilem uspořádané v přítoku a čerpadlo užitkové vody ve zpětném okruhu užitkové vody.

Příklady provedení vynálezu

Na obrázcích znázorněné kombinované zařízení topné a užitkové vody 1 sestává z okruhu topné vody 2. a okruhu užitkové vody 3.. Ve vedení okruhu topné vody 2 jsou uspořádána topná tělesa 4 k ohřevu místností. V okruhu • » • · · · • · · · · · • · • * * · · v ···· * · ··» · · · · * * » · · · · ··· · · / «**··«· · » · ' ···♦ «· ·· «· 9» ·· užitkové vody 3. jsou uspořádána zařízení 5. k odběru užitkové vody.

Okruh topné vody 2 je svými přípojkami 6a. 6b napojen na přípojky Ta, 7b hydraulické montážní jednotky 8.. Stejným způsobem je pak okruh užitkové vody 2 prostřednictvím přípojek 9a, 9b napojen na přípojky 10a. 10b hydraulické montážní jednotky 8.. Jako zdroj tepla k ohřevu topné vody zde slouží hořák 11 a hlavní výměník tepla 12. Hlavní výměník tepla 12 je rovněž prostřednictvím přípojek 13a. 13b napojen na přípojky 14a, 14b hydraulické montážní jednotky 2Předem smontovaná hydraulická montážní jednotka 8. tedy obsahuje celkem šest přípojek 7a. 7b. 10a, 10b. 14a. 14b. a lze ji tedy snadno jednoduchým a rychlým způsobem napojit na kombinované zařízení topné a užitkové vody 1. V případě, že do hydraulické montážní jednotky 2 je zaintegrován i hořák 11 a hlavní výměník tepla 12, hydraulická montážní jednotka 8., jako kompletní celek pro přípavu teplé vody, je pak opatřena pouze čtyřmi přípojkami la, 7b, 10a. 10b k připojení na zařízení topné a užitkové vody 1.

V hydraulické montážní jednotce 8. je rovněž paralelně s úsekem 2a okruhu topné vody 2, ve kterém jsou topná tělesa 4, zabudován obtok 15 se zařízením pro zabránění zpětného toku 16.

Druhý výměník tepla 17 k ohřevu užitkové vody je zabudován v potrubním vedením 18. které probíhá paralelně s úsekem 2a a obtokem 15.

K ovládání kombinovaného zařízení topné a užitkové vody 1 zde mohou sloužit dvě samostatná čerpadla 19 , 20.

která jsou uspořádána bud v přítoku (obr. 1), nebo ve

9 9 · · 9 • · 9 9 9 9

8* ··· 9 9 9 99 9 9 9 • **'••99 999

999999 99 99 99 99 zpětném toku (obr. 2), okruhu topné vody 2· Namísto dvou samostatných čerpadel 19 , 20 je možno použít i jedno dvojité čerpadlo 21. jak je znázorněno na obr. 5 a 6.

Jak je znázorněno na obr. 3, může být jedno čerpadlo 19 uspořádáno v přítoku okruhu topné vody 2, zatímco druhé čerpadlo 22 je uspořádáno v potrubním vedení 18 za výměníkem tepla 17 . Na obr. 4 je pak znázorněno obrácené uspořádání, ve kterém je čerpadlo 19 umístěno ve zpětném toku okruhu topné vody 2 a čerpadlo 20 v potrubním vedení 18 před výměníkem tepla 17.

Každému z čerpadel 19., 22/ resp. čerpací jednotce tvořené dvojitým čerpadlem 21/ je přiřazeno zařízení pro zabránění zpětného toku 16, čímž je zamezeno cirkulaci topné vody proti směru 22 v okruhu topné vody 2·

Na obr. 7 a 8 jsou znázorněna příkladná provedení hydraulické montážní jednotky 2 podle vynálezu, která pracují vždy pouze s jedním čerpadlem 23. V čerpadle 23 ~ie přitom zabudován trojcestný ventil 24. který je přímo ovladatelný připojením nebo odpojením čerpadla 23 . Jednotka 22/ tvořená čerpadlem 23 a troj čestným ventilem 22, může být uspořádána bud v přítoku okruhu topné vody 2 (obr. 7), nebo ve zpětném toku' (obr.

8) .

Na obr. 9 je znázorněno uspořádání z obr. 7, přičemž v hydraulické montážní jednotce 2 je ve zpětném toku okruhu užitkové vody 2 dodatečné zabudováno čerpadlo 22 užitkové vody.

Jako alternativního zdroje tepla může být namísto plynového nebo olejového hořáku použito rovněž dálkové vytápění nebo výměníkové stanice s předřazeným plynovým nebo olejovým kotlem, tj . v podstatě externí zdroj tepla.

• · « · · · • · • · · · • · * · ··· · ·

Při využití externího montážní jednotky k prostřednictvím k tomu například uzavírací zdroje tepla jsou přívodnímu potrubí obvyklých prostředků kohouty, regulační zachycovače nečistot, popřípadě vyrovnávače rozdílu a zařízení na odečet tepla.

hydraulické připojeny jako jsou ventily, tlakového

U provedení, kde zdrojem tepla je dálkové vytápění, jsou všechny spotřebiče, zejména bytové jednotky, navzájem paralelně napojeny na jedno přívodní a jedno vratné vedení.

Hydraulická montážní jednotka je v tomto případě uspořádána bud přímo nebo nepřímo v topném okruhu.

Při přímém uspořádání v topném okruhu proudí topná voda z přívodního potrubí přímo topným okruhem, zatímco u nepřímého uspořádání proudí topná voda skrz výměník tepla dvěma hydraulicky oddělenými okruhy.

U externího zdroje tepla se vyskytuje tlakový rozdíl mezi přívodem a zpětným tokem v přívodních potrubích. K regulaci teploy a průtoku je proto nezbytný regulační ventil. Je známo, že tento regulační ventil v některých stanicích dálkového vytápění v závislosti na požadavku reguluje přiváděné teplo do topného okruhu nebo do okruhu užitkové vody. Dále je známo, že tento regulační ventil může omezit maximální teplotu zpětného toku a udržet teplotu ve vedení dálkového vytápění při odstaveném topení v době letního provozu. Tento úkol může regulační ventil plnit i při jeho použití v hydraulické montážní jednotce.

Prostřednictvím hydraulického čidla lze přesně určit odběr užitkové vody. Ovladač obdrží tyto informace a rozhodne, která jmenovitá hodnota má být regulována, zda • · » ·

W. ·> * · · « · ·«« · ' · ·»·«»·· « · · *··· ·Α »· «· ·» «« přítok topné vody nebo užitkové vody. Přepínací ventil 9. pak uvolní příslušný oběh.

Dále je známo, že dopravované množství jedním čerpadlem může být vypočítáno na základě údajů o výkonu motoru. Při zařazení snímače teploty spojeného s vhodným počítačem lze z dopravovaného množství a rozdílu teplot mezi přítokem a zpětným tokem vypočítat spotřebu tepla. Tento výpočet tepla lze takto provádět jak u přímých, tak i nepřímo uspořádaných hydraulických montážních jednotek.

K regulaci stanic dálkového vytápění jsou používány speciální a proto drahé regulátory topení. K regulaci hydraulické montážní jednotky při externí výrobě tepla jsou vhodné plynové termoregulátory, které jsou i lacinější. Tyto plynové termoregulátory jsou vybaveny elektronikou, jejímž prostřednictvím mohou být regulovány ovladatelné díly hydraulické montážní jednotky.

Claims (19)

1. Hydraulická montážní jednotka pro kombinované zařízení topné a užitkové vody, sestávající z čerpadla, nejméně jednoho zařízení k ohřevu místností, zejména topného tělesa, zdroje tepla a nejméně jednoho výměníku tepla k ohřevu topné a/nebo užitkové vody, vyznačující se tím, že čerpadlo (19) společně s čerpadlem (20) a výměníkem tepla (17) k ohřevu užitkové vody, tvoří hydraulickou montážní jednotku (8), připojitelnou na okruh užitkové vody (3) a okruh topné vody (2).

2. Hydraulická montážní jednotka podle nároku 1, vyznačující se tím, že dvojité čerpadlo (21) je tvořeno prvým čerpadlem (19) a druhým čerpadlem (20).

3. Hydraulická montážní jednotka podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že mezi topným tělesem (4) a prvým čerpadlem (19), resp. dvojitým čerpadlem (21), a mezi výměníkem tepla (17) k ohřevu užitkové vody a druhým čerpadlem (20), resp. dvojitým čerpadlem (21), je v hydraulické montážní jednotce (8) zabudováno zařízení pro zabránění zpětného toku (16).

4. Hydraulická montážní jednotka podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že hydraulická montážní jednotka (8) připojitelná na okruh topné vody (2) a okruh užitkové vody (3) je tvořena čerpadlem (23) se zabudovaným troj čestným ventilem (24) a výměníkem tepla (17) k ohřevu užitkové vody.

5. Hydraulická montážní jednotka podle nároku 4, vyznačující se tím, že v čerpadle (23) zabudovaný trojcestný ventil (24) je ovladatelný přímo čerpadlem (23), zejména připojením a odpojením čerpadla (23).

·· ··

6. Hydraulická montážní jednotka podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že čerpadlo, resp. čerpadla (19,20,21,23) jsou uspořádána v přítoku před topným tělesem (4), nebo v odtoku za topným tělesem (4).

7. Hydraulická montážní jednotka podle nároku 1 nebo 3, vyznačující se tím, že jedno z čerpadel (19,20) je uspořádáno v přítoku před topným tělesem (4) a druhé z čerpadel (10, 19), je uspořádáno v odtoku za topným tělesem (4).

8. Hydraulická montážní jednotka podle některého z předchohích nároků, vyznačující se tím, že čerpadla (19,20,21,23) jsou regulovatelná bud externě nebo zevnitř.

9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 ···· 99 99 99 99 99 ·· ··*· ···♦

9 9 9 9 9 99 9999 9

• · · * · · · · · · • * 9 9 9 9 9 99

9. Hydraulická montážní jednotka podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že zdroj tepla obsahuje hořák (11) , zejména plynový hořák.

10. Hydraulická montážní jednotka podle některého z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že zdroj tepla obsahuje zařízení k využití dálkového vytápění, zejména hlavní výměník tepla (12) dálkového topení.

11. Hydraulická montážní jednotka podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že v hydraulické montážní jednotce (8) je paralelně s úsekem (2a) okruhu topné vody (2) s topnými tělesy (4) , zabudován obtok (15).

12. Hydraulická montážní jednotka podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že v okruhu užitkové vody (3) je zabudována membrána k zachycení tlakových špiček.

13.Hydraulická předchozích hydraulické zařízení k odvzdušnění montážní jednotka podle některého z nároku, vyznačující se tím, že v montážní jednotce (8) je zabudováno odvzudšnění okruhu topné vody (2) a/nebo k okruhu užitkové vody (3) .

14. Hydraulická montážní jednotka podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že v hydraulické montážní skupně (8) je zabudováno zařízení k filtraci vody v okruhu topné vody (2) a/nebo k filtraci vody v okruhu užitkové vody (3) .

15. Hydraulická montážní jednotka podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že v hydraulické montážní jednotce (8) je v okruhu užitkové vody (3) zabudováno čerpadlo (26) k oběhu užitkové vody.

16. Hydraulická montážní jednotka podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že výměník tepla (17) k ohřevu užitkové vody je zhotoven z umělé hmoty, zejména z polyamidu.

17. Hydraulická montážní jednotka podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že v hydraulické montážní jednotce (8) je zabudován jako zdroj tepla hořák (11) a hlavní výměník tepla (12) k ohřevu topné vody.

18. Hydraulická montážní jednotka podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že zdroj tepla je v případě využití dálkového vytápění uspořádán oddělení od hydraulické montážní jednotky (8).

ΦΦ φφφφ φφ φφφφ φφ φφ • φ φφφ φφφφφ φ ' φ φφ φ φφφφ • φφφφ φφ φφφφφ •••φφφφ φφφ φφφ φ φφ φφ φφ φφ φφ

19.Hydraulická montážní jednotka podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že čerpadla (19,20) slouží jako měřiče spotřebovaného tepla.