Vykurovacie zariadenie s najmä jedným akumulačným zásobníkom prípadne kombinovaným zásobným kotlom

Číslo patentu: E 1524

Dátum: 26.09.2003

Autori: Grau Horst-edwin, Von Gradowski Bernhard

Je ešte 2 strany.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

VYKUROVACIE ZARIADENIE s NAJMÄ JEDNÝM AKUMULAČNÝM ZÁSOBNÍKOM PRÍPADNE KOMBINOVANÝM ZÁSOBNÝM KOTLOM0001 Vynález sa týka vykurovacieho zariadenia s najmä jedným akumulaćným zásobníkom prípadne kombinovaným zásobným kotlom, ktorý je vytvorený ako solárny vrstvený zásobník voliteľne s integrovanou, plynom alebo olejom vykurovanou spalovacou komorou a združuje niekoľko okruhov, ako solárny okruh, okruh pre praciu a sprchovú vodu a zásobovanie kúrenia, ako i prípojovacie miesta na upevnenie tepelných výmenníkov, pripojených na spotrebiteľské vedenia, pričom v spodnej oblasti akumulaćného zásobníka prípadne kombinovaného zásobneho kotla nad tam pripojeným solárnym tepelným výmenníkom je usporiadaný stabilizátor vrstiev rozdelujúci vnútorný priestor kotla a cez neho je spodný priestor kotla spojený spôsobom technicky umožñujúcim prúdenia, s horným, väčším akumulačným priestorom kotla, ako sa stalo známym vďaka DE-A-100 17 640 A.0002 Take vykurovacie zariadenia s kombinovaným zásobníkom, ako sa stali známymi zverejnením OKO-TEST - Sonderdruck z 1/2002, strany 1 až 3, ponúkajú riešenie šetriace energiu, aby sa pomocou solárnych kolektorov a solárnych tepelných výmenníkov, usporiadaných v zásobnom kotle nielen ohrievala voda, ale i dodávalo teplo na podporu kúrenia. Tieto zariadenia majú len jeden zásobník, ktorý ale ponúka veľký akumulačný objem. Kombinovaný zásobník je spojený priamo s okruhom vykurovacích telies prípadne podlahového kúrenia. Keď má kombinovaný zásobník dodatočne plynový alebo olejový horák,môže sa pri nedostatočnom slnečnom žiareni dodatočne ohrievatĺ0003 Z DE-U 1-299 22 477 je známy zásobník tepelného média, ktorý má v spodnej oblasti nádrže vykurovacie zariadenie, nad ktorým je usporiadaný kryt so stúpacou rúrkou.0004 Kombinovaný zásobník na ukladanie vykurovacej a pitnej vody podľa DE-U 1-299 23 819 sa skladá z nádoby s privádzacími a odvádzacími prípojkami pre vykurovacie médium a z oblasti, odtienenej oproti vnútornému priestoru nádrže pre skrutkovitý prietokový ohrievač. Odtienenie je vytvorené ako obal,ktorý vymedzuje stenou nádrže prstencovú škáru0005 Pri prevádzke solárneho vrstveného zásobníka sa využíva jednoduchý fyzikálny princíp horúca voda je ľahšia ako studená a preto sa zhromažďuje v hornej oblasti zásobníka. Kvôli rozdielnym teplotám sú v kombinovanom zásobníku nad sebou rôzne vrstvy, pričom sa úplne hore nachádza voda s vysokou teplotou. Voda požadovaná odberateľom sa touto horúcou vykurovacou vodou ohrieva pomocou tepelného výmenníka Zo strednej oblasti vrstveného zásobníka, kde je tiež pri nedostatočnom slnećnom žiarení usporiadaný horák, pripadne spalovacia komora, dodatočne podľa potreby ohrievajúci oblasti ohrevu pitnej vody a vykurovacej vody, sa odoberá teplo pre kúrenie.0006 Spodná a najstudenšia oblast zásobníka zostáva vyhradená pre ohrev pomocou solárneho zariadenia O prenos tepla od kolektorového okruhu na vykurováciu vodu sa pritom stará vo vnútri ležiaci tepelný výmenník Na základe takzvaného Low-FIow-princípu, čo znamená malé objemové prúdy v solárnom okruhu s vysokou úrovňou teploty, bude už pri relatívne malej dobe slnečného žiarenia možný horúci, solárny sprchový kúpel pomocou rozvrstvenia ohriatej vykurovacej vody v hornej oblasti zásobníka.0007 Známe vykurovacie zariadenia s kombinovaným zásobníkom sú avšak konštruované veľmi zložito, pokial ide o jednak potrebne vybavenie rúrkami, ako aj o miesto potrebné pre ne a nutné použitie čerpadiel, ako i tepelné straty.0008 vynález má preto za úlohu vytvorit vykurovacie zariadenie tohto druhu, ktoré umožňuje konstrukćnejednoduchsím sposobom zlepšenú solárnu prevádzku vrstveného zásobníka.0009 Táto úloha sa podľa vynálezu riesi tým, že stabilizátor vrstiev sa skladá z kotúča vyplñujúceho priemer kotla z dobre tepelne izolujúceho materiálu, napr. polypropylénu, do ktorého je zasunutá stúpacla rurka, siahajúca takmer cez celú výšku horného akumulaöného priestoru kotla, a od tejto vzdialená dospodného priestoru kotla je zastrčená ponárajúoa sa spádová rúrka, prednostne sú tieto rúrky rovnako vyrobene z dobre tepelne izolujúceho materiálu. Gravitačná cirkulácia sa tak cielene vedie zhora dole, to znamená ohriata voda cez stúpaciu rúrku do horného akumulaćného priestoru kotla a tamojšia studená voda cez spadovú rúrku k ohrievaniu prípadne ohriatiu do spodného priestoru kotla. Objem kotla, naplnený najskôr studenou vodou, sa horizontálne rozdeľuje, pričom spodný objem kotla je oveľa menší než akumulaćný objem kotla, So začiatkom prívodu tepla cez solárny výmenník tepla sa ohrieva relatívne malé množstvo vody pod stabilizátorom vrstiev veľmi rýchle a potom už hned stúpa v důsledku prirodzeného prúdenia hore, to znamená pokiaľ je teplota vyššia než v akumulačnom objeme kotla nad stabilizátorom vrstiev Čerpadla na čerpanie vody tak nie je potrebné. Ohriata voda, stúpajúca do akumulaćného priestoru kotla zároveň spôsobuje, že studená voda sa odtiaľ tlačí pod stabilizátor vrstiev, potom sa následne ohrieva na solárnom tepelnom výmenníku a potom tiež opät stúpa do horného priestoru. Toto vrstvenie resp. gravitaćný obeh pokračuje tak dlho, až je zásobná nádrž kompletne prehriata a všade v zásobnom kotle existuje rovnaká teplota.0010 Stabilizátor vrstiev inak nevyžaduje pre bezpečné oddelenie studenej vody od ohrlatej vody ani jedno tesnenie, pretože prirodzené povrchové napätie vody žamedzuje, aby sa táto dostala do malej medzery, ako je medzi vonkajším okrajom kotúća, hrubého napriklad nanajvýš 20 až 50 mm, a vnútornou0011 Podľa prednostného návrhu vynálezu sú stúpacia a spádová rúrka usporiadané vjednej rovine naproti seba ležiace blízko vonkajšieho obvodu kotúća. Toto najviac smerom von ležiace usporiadanie rúrok v kotúči neobmedzuje pri osadení stabilizátora vrstiev do kotla jeho voľný priestor, potrebný pre osadenie. Stúpacia rúrka vedie okrem toho teplo okolo spaľovacej komory, takže sa zabraňuje stratám ťahom komina Osadenie stabilizátora vrstiev je pritom nanajvýš montážne jednoduché, pretože potrebuje jednoducho len zasunovať až k dorazom, resp. dorazovým lamelám, usporiadaným v zásobnom kotle, a je potom nastavený smerom nahor a dole.0012 Podľa jedneho uskutočnenia vynálezu je hore na stúpaćke navrhnutý uzatvárací poklop,vybavený prepúšťacím otvorom, najjednoduchšie na spôsob zátky s vyvítaným otvorom. Tým sa dá veľmi jednoduchým spôsobom zabrániť tomu, aby s rastúcou teplotou v spodnom priestore kotla už hned stúpalo príliš veľa vody s ešte príliš nízkou úrovňou teploty a dostávala sa do horného akumulačneho priestoru kotla. Alternatívne sa to dá dosiahnuti pomocou termostatu osadeného na stúpaciu rúrku, čo je ale drahšie než jednoduchy poklop alebo zátka, poskytuje ale možnosť, zahrnúl tvorbu vrstiev do0013 Velká výhoda vrstvenia podľa vynálezu spočíva vtom, že solárna energia sa transportuje v krátkom čase podľa princípu gravitácie do hornej oblasti, to znamená väčšieho akumulaćného priestoru kotla, bez toho aby sa pritom ohrievala stredná oblast akumulačného priestoru kotla. Tým sa využije úžitková voda ohriata na vyššiu úroveň teploty už po krátkom slnečnom žiareni, z čoho vyplýva lepšie0014 Ďalšie znaky a podrobnosti vynálezu vyplývajú znárokov a nasledujúceho opisu príkladov uskutočnenia vynálezu znázornených na výkresoch. Tie ukazujúobr 1 akumulaćný zásobník v sohematickom pozdlžnom reze v prvom uskutočnení obr 2 akumulaćný zásobník podľa obr. 1, pri pohľade sprava obr. 3 v schematickom pozdlžnom reze ine uskutočnenie na spôsob kombinovaneho zasobnehokotla, majúce dodatočne spaľovaciu komoru, obr 4 pôdorys kombinovaného zásobneho kotla podľa obr. 3 obr 5 kombinovaný zásobný kotol podľa obr 3, pri pohľade sprava a obr. 6 detail stabilizátora vrstiev.0015 Na obr 1 a 2 ukázaný akumulačný zásobník 1 vykurovacieho zariadenia sa prevádzkuje ako solárny vrstvený zásobník a zlućuje viac okruhov, ako solárny okruh 2, okruh 3 pracej a sprchovej vody a zásobovanie kúrenia s pripojovacími miestami pre privádzanú vodu 4 a a vratnú vodu 4 b (všetko naznačené schematicky). Na ohriatie vodného obsahu akumulačného zásobníka 1 tento vo svojej spodnej oblasti nad vypúšťacou rúrkou obsahuje aspoñjedno hrdlo 5, resp pripojovacie miesto pre solárny tepelný výmenník 6, ktorý je možné do neho zabúdovať. Naprieč výškou kombinovaného zásobného kotla 1 sú navrhnuté ďalšie hrdlá 7 pre tepelný výmenník 8, ktoré vedú cez okruh 3 pracej a sprchovej vody ku kúpeľni, prípadne od ostatných pripojovacích miest k iným spotrebićom. (porovnaj tiež obr. 2, na ktorom sú naznačené ďalšie možnosti pripojenia).0016 Pri inom, na obr. 3 až 5 znázornenom uskutočnení na spôsob kombinovaného zásobného kotla 10 vykurovacieho zariadenia, je vzhľadom na vyššie opísaný akumulačný zásobník rozdielom iba to, že je tam v stredovej oblasti kotla okrem toho integrovaná spaľovacia komora 9 pre plynové alebo olejové kúrenie, takže rovnaké súčasti sú wbavené rovnakými vzťahovými ćíslicami.D 017 Pre optimalizáciu využitia solárnej energie a rýchlu pripravu teplej, pripadne horúcej úžitkovej vody, najmä v najvyššom bode kotla, je pri oboch uskutočneniach akumulačného zásobníka, prípadne kombinovaného zásobného kotla 1, prípadne 10 v kotle použitý stabilizátor 11 vrstiev, znázornený ako detail na obr 6 v bokoryse a pôdoryse. Tento sa skladá z celkom dobre tepelne izolujúceho materiálu,najmä polypropylénu, a zahŕňa kotúč 12, prispôsobený svojim vonkajším priemerom vnútornému priemeru kotla, ako l stúpaciu rúrku 13 a spádovú rúrku 14, ktoré sú usporiadané vjednej rovine ležiace naproti sebe blízko vonkajšieho obvodu kotúča 12, takže sa nutné osadenia, najma tepelné výmenníky a/alebo spaľovacia komora, dajú neobmedzene rozmiestnit po celom kotle (porovnaj obr. 2). Kotúč 12 stabilizátora 11 vrstiev sa nachádza vo svojej montážnej polohe bezprostredne nad solárnym tepelným výmenníkom 6(porovnaj obr. 1), to znamená V spodnej oblasti kotla a rozdeluje ho na menší spodný priestor 15 kotla a oproti nemu ovela väčší, horný akumulaćný priestor 16 kotla.0018 Pri privádzaní solárnej energie cez solárny okruh 2 (porovnaj obr. 1), sa ohríeva relatívne malý plniaci objem spodného priestoru 15 kotla veľmi rýchle, stúpa cez stúpaciu rúrku 13 do hornej oblasti kotla,zatial čo zároveň pod ňou ležiaca studena voda sa tlačí z akumulačného priestoru 16 kotla cez spádovú rúrku 14 do spodného priestoru 15 kotla pod tepelne izolujúcim kotúčom 12 stabilizátora 11 vrstiev, kde sa voda potom ohrieva. V dôsledku tejto gravitačnej cirkulácie sa teplota vody obsahu kotla dostáva postupne zhora dole na rovnakú úroveň, pričom v najvyššom bode kotla sa môže velmi rýchle odoberať teplá úžitková voda na použitie0019 Ako je na obr. 6 schematicky naznačené, nachádza sa hore na stúpacej rúrke 13 uzatvárací poklop 17, zátka alebo podobne, vybavený prepúšťacim otvorom prípadne vývrtom. Tým sa - ako napr. alternatívne termostatom dokonca prístupným regulácii - dosahuje, že od vody, rýchlo ohriatej v spodnom priestore 15 kotla, nestúpa už hned vela vody s možno ešte príliš nízkou úrovňou teploty, čo by v kotle mohlo viest k celkovo príliš nízkej úrovni teploty.1 Vykurovacie zariadenie s akumulaćným zásobníkom prípadne kombinovaným zasobným kotlom(1, resp. 10), ktorý je vyhotovený ako solárny vrstveny zásobník volitelne s integrovanou, plynom alebo olejom vykurovanou spaľovacou komorou (9) a združuje niekoľko okruhov, ako solárny okruh (2), okruh (3) pre praciu a sprchovú vodu a zásobovanie kúrenia (4 a, 4 b), ako i pripojovacie miesta na upevnenie tepelných výmenníkov (8), pripojených na spotrebiteľské vedenia, pričom v spodnej oblasti akumulačného zásobníka, resp. kombinovaného zásobneho kotla (1, resp. 10) nad solámym tepelným výmennikom (6) tam pripojeným je usporiadaný stabilizátor (11) vrstiev rozdelujúci vnútorný priestor kotla a cez neho je spodný priestor (15) kotla spojený s horným,väčším akumulačným priestorom (16) kotla spôsobom technicky umožňujúcim prúdenie, vyznačujúce sa tým, že stabilizátor (11) vrstiev sa skladá z kotúća (12) vyplňujúceho priemer kotla z dobre tepelne izolujúceho materiálu, do ktoreho je zasunutá stúpacia rúrka (13), siahajúca takmer cez celú výšku horného akumulaćného priestoru (16) kotla, a od nej je vzdialená ponorná spádova rúrka2 Vykurovacie zariadenie podla nároku 1, vyznaćujúce sa tým, že i stúpacia rúrka (13) a spádová rúrka (14) sú z dobre tepelne izolujúceho materiálu.3. Vykurovacie zariadenie podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúce sa tým, že stúpacia a spádová rúrka (13, resp. 14) sú usporiadané vjednej rovine ležiace oproti sebe blizko vonkajšieho obvodu kotúča (12).4. Vykurovacie zariadenie podľa niektorého z nárokov 1 až 3, vyznačujúce sa tým, že hore na stúpacej rúrke (13) je uzatvárací poklop (17), vybavený prepúštacim otvorom.5 Vykurovacie zariadenie podľa niektorého z nárokov 1 až 3, vyznačujúce sa tým, že hore na stupacej rúrke (13) je termostat.

MPK / Značky

MPK: F28D 20/00, F24H 1/20

Značky: akumulačným, zariadenie, zásobným, jedným, vykurovacie, zásobníkom, kombinovaným, kotlom, případně, najmä

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/10-e1524-vykurovacie-zariadenie-s-najma-jednym-akumulacnym-zasobnikom-pripadne-kombinovanym-zasobnym-kotlom.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Vykurovacie zariadenie s najmä jedným akumulačným zásobníkom prípadne kombinovaným zásobným kotlom</a>

Podobne patenty