BG104990A

BG104990A - Инсталация за нагряване на непитейна вода

Info

Publication number: BG104990A
Application number: BG104990A
Authority: BG
Inventors: Kim Steenberg
Original assignee: Danfoss A/S
Priority date: 1998-05-29
Filing date: 2000-11-28
Publication date: 2001-08-31
Also published as: AU3810599A; CZ20004420A3; PL344744A1; EA200001239A1; DE19824034C2; DE19824034A1; PL192096B1; EP1093559A1; WO1999063278A1

Abstract

Инсталацията намира приложение в системите за горещо водоснабдяване на жилищни сгради. Тя се състоиот топлообменник (1), чиято първична страна (2) се захранва с топлоносител и чиято вторична страна (6) е свързана с циркулационна тръба. Циркулационната тръба има поне един пункт (12) за източване нагореща непитейна вода, циркулационна помпа (13) ивход за захранване със студена вода (15). Регулиращото устройство (19) съдържа първи температурен датчик (12) в началния участък (10) на циркулационната тръба (9) и приспособление за настройване на първичната страна (моторизиран клапан) (23), влияещо се от температурен датчик и пропускащо количеството топлоносител. Втори температурен датчик (21), въздействащ върху настройващото приспособление, е разположен в крайния участък (17) на тръбата (9), след входа за захранване със студена вода (15), попосока на потока, по-специално датчикът (21) е назначително разстояние (а) от входа (8) на топлообменника. По този начин температурата на непитейната вода се колебае по-слабо.

Description

Област на техниката

Настоящето изобретение се отнася до инсталация за нагряване на непитейна вода с един топлообменник, чиято първична страна се захранва с топлоносител посредством входящ и възвратен тръбопровод, а вторичната му страна притежава цирку15 лационен тръбопровод, който има поне един извод за източване на топла непитейна вода, циркулационна помпа и тръбопровод за захранване със студена вода, а така също и регулиращо устройство, което включва един първи температурен датчик в началния участък на циркулационния тръбопровод и управляван от него регулатор на протичащия дебит на топлоносителя в първичната страна на топлообменника.

Предшествувашо състояние на техниката ® При една известна инсталация от този вид (Е 38 09 893 С2) първичната страна на топлообменника е присъединена към мрежата на топлоцентрала чрез включване на един регулиращ вентил към тръбопровода за връщане на водата. Температурният 25 датчик, включен към изходящия тръбопровод на вторичната страна на топлообменника задействува регулиращия вентил и така поддържа температурата на непитейната вода на предварително определена стойност. При това обаче се появяват значителни колебания на температурата на непитейната вода. Както прекадено горещата, така и прекадено студената вода се възприема обаче неприятно, особено, когато се касае зо до душова инсталация.

BG-PA-104990

Изобретението има задача да създаде инсталация за нагряване на непитейна вода, при която колебанията на температурата се поддържат в тесни граници.

Техническа същност на изобретението

Съгласно изобретението тази задача се решава посредством разполагане в крайния участък на циркулационния тръбопровод след входа за захранване със студена вода по посока на потока на подаваната студена вода, на един втори температурен датчик, действащ върху регулиращия орган.

Вторият температурен датчик регистрира падането на температурата на водата, което се получава с началото на източването след входа за захранване със студена вода, преди тази по-студена вода да постъпи в топлообменника. Вследствие на това, подаването на топлоносител към първичната страна на топлообменника може да се повиши значително по-рано отколкото досега, с което да се предотврати твърде бързото падане на температурата на водата за консумация. Краят на периода на източване също по такъв начин се фиксира рано, с което пък, чрез намаляване на подаваната топлина към първичната страна се избягва нежеланото повишаване на температурата на непитейната вода.

Особено благоприятно е, когато вторият температурен датчик е разположен на по-голямо разстояние от входа на топлообменника. С това разстояние се отчита и обстоятелството, че топлообменникът има определено качество да задържа топлина и от това преходът от едно стационарно състояние до друго стационарно състояние изисква определено време. Колебанията на температурата на непитейната вода по такъв начин могат допълнително да се намалят.

Особено изгодно е, ако това разстояние се избере така, че топлинната енергия, необходима за нагряване на количеството студена вода, намиращо се в циркулационния тръбопровод между втория температурен датчик и входа на топлообменника да е приблизително еднаква с излишната енергия при състояние без източване. Това позволява да се осъществи почти константна температура на непитейната вода.

Освен това препоръчително е, обемът на циркулационния тръбопровод между входа за захранване със студена вода и входа на топлообменника да е толкова голям, колкото е обемът на вторичната част на топлообменника. Това напасване допринася

PCT/DK99/00276

BG-PA-104990 също за поддържане на константна температура на непитейната вода при мястото на източване.

Целесъобразно е вторият датчик за температура да се монтира близо до входа на студената вода. Разстоянието може да бъде например 2 до 20 % от дължината на 5 циркулационния тръбопровод между входа за студена вода и входа на топлообменника. По такъв начин е възможно, при дадено разположение на входа на захранване със студена вода към входа на топлообменника да се осъществи възможно най-ранно регистриране на началото и на края на процеса на източване на вода.

Целесъобразно е дължината на циркулационния тръбопровод между входа за

захранване със студена вода и/или втория температурен датчик и входа на топлообменника да бъде 3 до 4 м. Тези стойности са типични за домакински инсталации. Но ако при други инсталации трябва да се избират различни от тези дължини, целесъобразно е те да са по възможност големи, примерно над 1 м.

Допълнително предимство се получава, ако на тръбопровода за връщане на 15 водата се постави трети температурен датчик, влияещ върху органа за управление. С помощта на този трети температурен датчик може да се следи температурата на връщащата се вода в първичната страна на топлообменника и с това да се ограничи подаваната към топлообменника топлина, с което се предотвратява излишното повишаване на температурата на водата за употреба.

Органът за управление най-добре е един моторен вентил. С такъв вентил може бързо и в широки граници да се променя дебитът на топлоносителя.

Благоприятно е също така, в циркулационния тръбопровод, между последния пункт за източване и входа на студената вода да се постави един възвратен вентил, затварящ по посока на циркулационната помпа. Този възвратен вентил гарантира по25 соката на протичане на циркулиращия медиум и начина на действие на системата за управление.

Освен това за предпочитане е температурните датчици да са електронни съпротивителни датчици и да се използва електронно командно устройство. Така температурните датчици могат да се включат непосредствено към командното устройството зо и да задействат органа за управление.

PCT/DK99/00276

BG-PA-104990

Пояснения на приложените фигури

По-подробно изобретението е описано по-долу с помощта на приложената фигура, на който е изобразена схемата на един предпочитан вариант на изпълнение на 5 инсталация за нагряване на непитейна вода съгласно изобретението.

Топлообменникът 1, със своята първична страна 2 е свързан с топлинния източник 5 посредством входящ тръбопровод 3 и изходящ тръбопровод 4, като източникът 5 е по-специално е една централна топлоснабдителна мрежа, която снабдява топлообменника с загрят топлоносител. Вторичната част 6 на топлообменника 1 притежава р ю изход 7 и вход 8, които са свързани помежду си посредством циркулационен тръбопровод 9. След началния участък 10 на циркулационния тръбопровод 9 следва зона на източване за консумация 11 с няколко пункта за източване 12, циркулационна помпа 13, възвратен вентил 14, затварящ в посока на помпата, вход за студена вода 15, през който в процес на източване се подава студена вода през тръбопровод 16 и 15 краен участък 17.

Едно регулиращо устройство 19, снабдено с орган за ръчна настройка 18 е свързано с един първи температурен датчик 20 в началния участък 10 на циркулационния тръбопровод 9, с един втори температурен датчик 21 в крайния участък 17 на циркулационния тръбопровод 9 и един трети температурен датчик 22 на възвратния тръ20 бопровод 4 при първичната страна. Регулиращото устройство управлява на базата на сигналите за температура един орган за управление 23 представляващ моторен вентил, който определя протичащия дебит на първичния топлоносител през топлообменника 1. Така се осъществява регулираща верига, която поддържа температурата на водата за консумация на нивото на избраната стойност.

Първият температурен датчик 20 регистрира температурата на излизащата от топлообменника вода за консумация, която и по време на източване трябва да се поддържа възможно константна.

Вторият температурен датчик 21 е разположен в крайния участък 17, така че добавянето на студена вода, което става в началото на източването, се регистрира зо преди тази студена вода да постъпи в топлообменника 1 и регулаторът 23 съответно може да се отвори повече. Освен това вторият температурен датчик 21 трябва да бъ

PCT/DK99/00276

BG-PA-104990 де на разстояние а (съответстващо на дадена дължина на тръбата) от входа 8 на топлообменника, така че наличието на студена вода в началото на източването или спирането на студената вода когато се спира източването се регистрират известно време преди изменението на температурата да достигне топлообменника 1 и така заба5 вянията, причинени от запазването на топлина в топлообменника 1 се компенсират поне отчасти. Разстоянието а в повечето случаи е сравнително голямо и обикновено е 3 или 4 метра, възможно е да бъде от 1 до 5 метра. Сигналите от втория температурен датчик 21 се наслагват в регулиращото приспособление 19 върху сигналите от първия температурен датчик 20 в предварително избрано съотношение, така че регулиращото ю приспособление 23 се повлиява допълнително. По-специално, разстоянието а трябва да бъде толкова голямо, че топлинната енергия, необходима за нагряване количеството студена вода, намиращо се в края на операцията за източване на студена вода в циркулационната тръба 9 между втория температурен датчик 21 и входа 8 на топлообменника, да бъде по принцип равна на излишъка от енергия в топлообменника 1 по 15 това време, съответстващ на случая когато не се източва вода. Излишъкът от енергия се обуславя от конструкцията на нагряващата част на топлообменника 1 и количеството топлоносител в първичната част.

Третият температурен датчик 22 поставя горна граница на възвратната температура, така че да не може да настъпи прегряване.

По същия начин входът за захранване със студена вода 15 е на сравнително голямо разстояние от входа 8 на топлообменника. Обемът на циркулационната тръба 9 между входа на захранването със студена вода 15 и входа 8 на топлообменника трябва да бъде приблизително равен на обема на вторичната част 6 на топлообменника 1. По този начин цялата непитейна вода, съдържаща се в топлообменника 1 в края на 25 операцията за източване, се доставя в циркулационната тръба и се замества от следваща непитейна вода, все още съдържаща студена вода.

В заключение, по този начин се избягва прекаленото охлаждане на непитейната вода в началото на източването и прекаленото нагряване на непитейната вода в края на източването.

Claims

5 1. Инсталация за нагряване на непитейна вода, която има топлообменник, първичната част на който се захранва с топлоносител чрез вливаща се тръба и възвратна тръба и чиято вторична част е снабдена с циркулационна тръба, която съдържа поне един пункт за източване на гореща непитейна вода и която има регулиращо устройство, съдържащо първи температурен датчик в началния участък на циркулационната ю тръба и приспособление за настройване на първичната част, влияещо се от температурния датчик, за пропускане на топлоносителя, характеризираща се с това, че един втори температурен датчик (21), влияещ върху приспособлението за настройване (23), е разположен в крайния участък (17) на циркулационната тръба (9) след входа за захранване със студена вода (15) по посока на течението.
2. Инсталация съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че вторият температурен датчик (21) се намира на значително разстояние (а) от входа (8) на топлообменника.

20
3. Инсталация съгласно претенция 2, характеризираща се с това, че разстоянието (а) е такова, че топлинната енергия, необходима за нагряване на количеството студена вода, което в края на операцията за източване на студена вода се намира в циркулационната тръба (9) между втория температурен датчик (21) и входа (8) на топлообменника, е по принцип равна на излишната енергия, съответстваща на случая ко25 гато не се източва никаква вода.
4. Инсталация съгласно една от претенциите 1 до 3, характеризираща се с това, че обемът на циркулационната тръба (9) между входа за захранване със студена вода (15) и входа (8) на топлообменника е приблизително еднакъв с обема на вторичзо ната част (6) на топлообменника.

PCT/DK99/00276

BG-PA-104990
5. Инсталация съгласно една от претенциите 1 до 4, характеризираща се с това, че вторият температурен датчик (21) е разположен близо до входа за захранване със студена вода (15).
6. Инсталация съгласно една от претенциите 1 до 5, характеризираща се с това, че дължината на циркулационната тръба (9) между входа за захранване със студена вода (15) и/или втория температурен датчик (21) и входа (8) на топлообменника е 3 до 4 метра.
7. Инсталация съгласно една от претенциите 1 до 6, характеризираща се с това, че трети температурен датчик, влияещ върху настройващото приспособление (23), е разположен на възвратната тръба.
8. Инсталация съгласно една от претенциите 1 до 7, характеризираща се с то- ва, че настройващото приспособление (23) е моторен клапан.
9. Инсталация съгласно една от претенциите 1 до 8, характеризираща се с това, че циркулационната тръба (9) е снабдена с възвратен клапан (14), затварящ към

20 циркулационната помпа (13), който се намира между последния пункт за източване (12) и входа за захранване със студена вода (15).
10. Инсталация съгласно една от претенциите 1 до 9, характеризираща се с това, че температурните датчици (20, 21, 22) са електронни съпротивителни датчици и 25 се използва електронно регулиращо устройство (19).