CN108431507A - 用于容纳在罐中的流体的热交换和热分层系统以及包括所述系统的锅炉 - Google Patents

用于容纳在罐中的流体的热交换和热分层系统以及包括所述系统的锅炉 Download PDF

Info

Publication number
CN108431507A
CN108431507A CN201680076012.XA CN201680076012A CN108431507A CN 108431507 A CN108431507 A CN 108431507A CN 201680076012 A CN201680076012 A CN 201680076012A CN 108431507 A CN108431507 A CN 108431507A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tank
secondary fluid
fluid
temperature
thermostatic valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201680076012.XA
Other languages
English (en)
Inventor
亚历山德罗·博诺利斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guo Di Wali Co Ltd
Cordivari SRL
Original Assignee
Guo Di Wali Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guo Di Wali Co Ltd filed Critical Guo Di Wali Co Ltd
Publication of CN108431507A publication Critical patent/CN108431507A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1051—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for domestic hot water
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D17/00—Domestic hot-water supply systems
    • F24D17/0026—Domestic hot-water supply systems with conventional heating means
    • F24D17/0031—Domestic hot-water supply systems with conventional heating means with accumulation of the heated water
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D17/00—Domestic hot-water supply systems
    • F24D17/0078—Recirculation systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/0034—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using liquid heat storage material
    • F28D20/0039—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using liquid heat storage material with stratification of the heat storage material
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/01—Control of temperature without auxiliary power
    • G05D23/13—Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures
    • G05D23/1306—Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures for liquids
    • G05D23/132—Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures for liquids with temperature sensing element
    • G05D23/134—Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures for liquids with temperature sensing element measuring the temperature of mixed fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
    • F24D2220/02—Fluid distribution means
    • F24D2220/0235—Three-way-valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
    • F24D2220/02—Fluid distribution means
    • F24D2220/0257—Thermostatic valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
    • F24D2220/06—Heat exchangers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
    • F24D2220/08—Storage tanks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2240/00—Characterizing positions, e.g. of sensors, inlets, outlets
    • F24D2240/26—Vertically distributed at fixed positions, e.g. multiple sensors distributed over the height of a tank, or a vertical inlet distribution pipe having a plurality of orifices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14—Thermal energy storage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

本发明涉及热交换和热分层系统(1)，用于容纳在锅炉的罐(2)中的次级流体，所述罐(2)具有顶部和下部，所述系统(1)包括次级管路(11)，用于所述次级流体的流动，所述次级管路(11)适于与所述罐(2)的所述顶部和所述下部流体连接，所述系统(1)还包括：循环泵(19)，适于作用在所述次级管路(11)上，用于所述次级流体通过所述次级管路(11)从所述罐(2)的下部到顶部的循环；热交换器(7)，适于作用在所述次级管路(11)的一部分(18)上，用于在所述次级流体被引入所述罐(2)的顶部之前加热所述次级流体；以及恒温阀(5)，适于作用在所述次级管路(11)上，使得在使用期间，所述恒温阀(5)根据与所述热交换器(7)的热交换通过所述次级管路(11)来调节所述次级流体的温度和流速，用于保持所述罐(2)内的次级流体的热分层，所述系统(1)的特征在于，所述恒温阀(5)配置成使得在使用期间，当对应于所述恒温阀(5)的次级流体的温度(TC)等于或低于第一预设温度(T1)时，所述恒温阀(5)阻止来自所述罐(2)的下部的所述次级流体的流动或流速，以便允许剩余的次级流体在所述次级流体(11)中循环用于加热所述次级流体，当对应于所述恒温阀(5)的次级流体的温度(TC)高于所述第一预设温度(T1)时，所述恒温阀(5)以与次级流体的温度(TC)和预设温度(T1)的差成比例的方式改变所述次级流体通过它的流速，以将所述次级流体引入所述罐(2)的顶部中用于保持所述罐(2)内的所述次级流体的热分层。此外，本发明涉及一种包括所述系统的锅炉。

Description

用于容纳在罐中的流体的热交换和热分层系统以及包括所述 系统的锅炉
本发明涉及用于储罐内的待加热流体特别是卫生水的热交换和热分层系统。此外，本发明涉及包括所述系统的锅炉。
更具体地，本发明涉及热分层系统，该热分层系统允许在罐内输入在与所述罐外的初级流体进行热交换之后被加热的次级流体。这样的进入发生，流速(流量)和温度诸如不会形成混合，和保持罐内次级流体的热分层。
通过热分层意指流体在储存器例如罐内“分层”的自然趋势，以便其温度从底部到顶部增加，并且在较高、较暖的部分和较低、较冷部分之间具有高温度梯度。
为了保持热分层，试图防止引入罐中的流体具有不同的温度，从而防止在罐本身内部产生混合和湍流，和损害其效率。
本发明包括在封闭容器(器皿)加热系统领域，其中容纳待加热流体的罐总是处于压力下。
在现有技术状态下，存在容纳在封闭容器罐中的流体的热分层系统，采用管道和热交换器，目的是且构造成在罐的不同高度处输入加热的流体，以便呈现与已经容纳在罐中的流体的相同温度，从而避免所述罐内的混合和湍流。
然而，这种已知的系统需要一系统来调节所述罐内的所述流体的入口以便保持热分层，因为作为所述热交换的结果，所述流体可处于不同的条件及温度和流速的变化下，如果不调节，则不允许维持热分层。因此，在现有技术中，这些已知的系统需要适当设计的热交换系统以及罐外或罐内的管路和管道。
文献EP 2873933 A1被认为是关于本发明的解决方案的最相关的文献，描述了根据本专利申请的权利要求1的前序部分的解决方案。
文献EP 2848875 A1也描述了根据本申请的权利要求1的上述前序部分的解决方案。
本发明的目的是解决已知技术的问题，以便获得我们可以容易地应用于锅炉罐或现有热交换系统的热交换和分层系统，确保容纳在罐内的流体的最佳热分层。
本发明的目的是一种用于容纳在锅炉的罐中的次级流体的热交换和热分层系统，所述罐具有顶部和下部，所述系统包括次级管路，用于次级流体的流动，所述次级管路适于与所述罐的顶部和下部流体连接，所述系统还包括：循环泵，适于作用在所述次级管路上，用于所述次级流体通过所述次级管路从所述罐的下部到顶部的循环；热交换器，适于作用在所述次级管路的一部分上，用于在所述次级流体被引入所述罐的顶部之前加热所述次级流体；以及恒温阀，适于作用在所述次级管路上，使得在使用期间，所述恒温阀根据与所述热交换器的热交换通过所述次级管路来调节所述次级流体的温度和流速，用于保持所述罐内的次级流体的热分层，所述系统的特征在于，所述恒温阀配置成使得在使用期间，当对应于所述恒温阀的次级流体的温度等于或低于第一预设温度时，所述恒温阀阻止来自所述罐的下部的所述次级流体的流动或流速，以便允许剩余的次级流体在所述次级流体中循环用于加热所述次级流体，当对应于所述恒温阀的次级流体的温度高于所述第一预设温度时，所述恒温阀以与次级流体的温度和预设温度之间的差异成比例的方式改变所述次级流体通过它的流速，以将所述次级流体引入所述罐的顶部中用于保持所述罐内的所述次级流体的热分层。
仍然根据本发明，所述恒温阀具有第一入口开口或暖入口开口、第二入口开口或冷入口开口、以及出口开口，其中所述次级管路具有第一开口或下开口，适于与罐的下部分流体连接用于从所述罐摄入次级流体；以及第二开口或顶开口，适于与罐的顶部分流体连接用于将所述次级流体引入罐中，其中所述次级管路还包括：第一部分或热交换部分，对应于用于加热所述次级流体的所述热交换器；第二部分，能够将所述下开口与所述恒温阀的所述第二摄入开口流体连接；第三部分，能够将所述恒温阀的所述出口开口与次级管路的所述第一部分流体连接；以及第四部分，能够将所述第一部分与所述恒温阀的所述暖入口开口和所述顶开口二者流体连接，所述系统被配置为使得在使用期间，所述恒温阀通过根据对应于所述第一入口开口的所述次级流体的温度而打开/部分地或完全地关闭所述第二入口开口，来调节所述次级流体的温度和流速，用于保持所述罐内的次级流体的热分层。
特别地，根据本发明，所述恒温阀被配置为使得在使用期间，当对应于所述恒温阀的暖入口开口的次级流体的温度等于或低于第一预设温度时，所述恒温阀关闭或维持关闭的所述第二入口开口，防止来自下开口的所述次级流体的流动或流速，以便允许次级流体在次级管路的第三、第一与第四部分之间流动，用于加热所述次级管路内的所述次级流体，当对应于所述恒温阀的暖入口开口的次级流体的温度高于所述预设温度时，所述恒温阀打开或维持部分地或完全地打开的所述第二入口开口，以与对应于暖入口开口的次级流体的温度和预设温度之间的差异成比例的方式改变所述次级流体通过所述第二入口开口的流速，以将所述加热的次级流体引入所述第二开口中用于所述罐内的热分层。
总是根据本发明，所述热交换器包括用于通过外部加热装置例如热泵使加热的初级载热流体流动的初级管路，所述初级管路与对应于所述热交换器的所述次级管路的热交换部分直接或间接地热接触，用于加热所述次级流体。
优选地，根据本发明，所述循环泵被布置为对应于次级管路的第三部分，以便从次级管路的第二部分和/或第四部分摄入次级流体。
仍然根据本发明，所述系统还可以包括一种根据在所述罐的一个或多个高度水平处检测到的温度的所述次级管路中的所述次级流体的温度的调节系统，以便当在所述罐的确定水平处达到第二预设温度时中断对应于所述热交换器的所述次级流体的加热。
特别地，根据本发明，所述调节系统包括检测装置例如探测器，布置在所述罐的一个或多个水平处，能够检测所述罐的相应水平处的所述次级流体的温度。
此外，根据本发明，所述次级管路的所述第二部分适于插入所述罐内或适于布置在所述罐外部。
优选地，根据本发明，所述恒温阀直接连接到所述循环泵。
另外，本发明的目的是一种锅炉，包括罐，具有下部和顶部，以及根据前述权利要求中任一项所述的热交换和热分层系统。
最后，根据本发明，所述罐为封闭的容器类型。
现在将为了说明而非限制性的目的，具体参考附图中的图来描述本发明，在附图中：
图1示出了根据本发明的用于罐的热交换和分层系统的液压图；
图2示出了应用于锅炉的根据本发明的热交换和分层系统的第一实施方式的立体图；
图3示出了图2的热交换系统的俯视图；
图4示出了根据本发明的热交换和分层系统的第二实施方式的立体图；
图5a-5f示出了通过根据现有技术的热交换系统加热之后，在流体连续进入罐内的不同时间阶段期间的热图形视觉中的正视图；
图6a-6f示出了通过根据本发明的热交换系统加热之后，在流体连续进入罐内的不同时间阶段期间的热图形视觉中的正视图；
图7示出了通过根据现有技术的所述热交换系统加热的次级流体的随时间变化的温度变化的第一曲线图；以及
图8示出了通过在根据已知技术的所述热交换系统的相同条件下的热交换加热并且通过根据本发明的热交换和分层热系统输入罐中的次级流体的随时间变化的温度变化的第二曲线图。
参照图1-3，观察根据本发明的热交换和分层系统，由附图标记1表示。所述系统1适于应用于容纳待加热流体例如卫生水的封闭容器锅炉中的存储罐2。在该具体实施方式中，待加热的流体是通过与另一传热流体(称为初级流体)进行热交换而被加热的次级流体。
根据本发明的热交换和分层系统1提供热交换器7，包括初级管路10，例如借助于加热泵或其他加热系统加热的初级传热介质流动通过该初级管路。所述初级流体是水并且例如旨在加热壳体。在其他实施方式中，所述热交换器7可以为次级流体提供其他加热系统。此外，系统1提供次级管路11，用于待加热的流体或次级流体的流动，具有与对应于所述热交换器7的所述初级管路10直接或间接热接触的第一部分18，用于加热所述次级流体。所述次级管路11被配置为使连接到所述罐2的下部的下开口14与连接到所述罐2的上部的上开口15流体连通。对应于所述次级管路11，提供了能够使次级流体在所述次级管路11中循环的循环泵19。
此外，根据本发明的系统1提供适于作用在所述次级管路11上的恒温混合阀5，使得在使用期间，所述恒温阀5根据与所述热交换器7的热交换来调节通过所述次级管路次级11的所述流体的温度和流速，从而维持所述罐2内的次级流体的热分层。
在特定实施方式中，恒温阀5具有第一输送或暖开口3，第二输送或冷开口4，以及出口开口6。
所述次级管路11具有第二部分12，能够使连接到所述罐2的下部的所述下开口14与所述混合阀5的所述第二输送开口4流体连通。此外，所述次级管路11具有：第三部分16，该第三部分能够使所述混合阀5的所述出口流6与第一部分18流体连通；和第四部分17，该第四部分能够与所述混合阀3的所述热流(所述第一部分18)流体连通以及与和所述罐2的上部连接的所述上开口15流体连通。
特别地，循环泵19优选地与次级管路11的第三部分16相对应地定位，以从次级管路11的第一开口14和/或第四部分17吸取待加热的流体。
根据本发明的热交换系统1配置为使得：当所述混合阀5的暖出口3处的次级流体的温度TC等于或低于用于对应于所述恒温混合阀5的出口开口6的流体温度TU的第一设定温度T1时，所述混合阀5关闭或保持关闭的所述第二输送开口4，防止所述次级流体的流动即流速(低温)通过连接到罐2的下部的下开口14以及通过连接到罐2的上部的上开口15。在这种情况下，次级流体仅在热交换器7与恒温混合阀5之间循环，完全经过暖出口3到出口开口6，并且因此没有流动或流速流入和流出所述罐2。
作为热交换的结果，当暖开口3的温度TC超过所述第一温度T1时，所述恒温混合阀5通过以与暖开口3的温度TC和用于出口开口6处的流体的温度TU的设定温度T1之间的差异成比例的方式改变流动的流速来部分地或完全地打开冷开口流4。
由于上述原因，存在通过所述下开口14和所述上开口15的流动或流速，这涉及所述罐2中的所述次级流体在暖开口3的温度TC下通过上开口15的进入，其基于上面描述的操作，高于或等于用于恒温混合阀5的输出6温度TU的设定温度T1，并且具有部分地相对于开口6处的总流动的流动或流率，用于获得所述次级流体与所述初级流体的热交换并且与所述温度TC和所述设定温度T1之间的差异成比例。
因此，根据本发明，通过将合适的温度T1设定为恒温混合阀5的出口6温度TU，其通过以下方式获得：将所述次级流体引入所述罐2的上部分中，在大于或等于设定温度T1的所希望的温度下，并且具有由恒温混合阀5自动且同时设定的流量或流速，以便不影响罐的热分层，不管所述初级热交换和次级流体的温度和流动或流速、条件如何，即与所述热交换发生的条件诸如初级流体和次级流体的温度和/或流速的变化无关。
因此，根据本发明的系统有利地允许提供用于在进入次级流体的罐时调节流动和温度的系统，所述次级流体借助于具有在可变条件和非控制的流速和温度下的初级流体的任何通用的热交换系统来加热，使得所述输入保持所述罐内的热分层。
比较图5a-5f与图6a-6f，要注意的是，在没有根据本发明的所述热分层系统时，直接来自与所述初级流体的所述热交换，通过开口15而被引入罐2的上部中，温度和流动或流速来源于所述热交换，并且未由根据本发明的系统1的恒温混合阀5进行调节的次级流体，在罐内产生混合并且不允许热分层。
从图7和图8的曲线图的比较可以观察到，在根据本发明的热交换和分层交换系统中，与根据现有技术的相同热交换系统中的相同温度TC(图7)相比，暖开口3的温度TC上升得更快(图8)，这表明置于罐中的流体的加热更快。
此外，在根据本发明的热交换和热分层系统中，所述温度TC(图8)不断地包括在初级流体的输送和返回温度分别为T1 FL1和T2 FL1之间，而在根据相同条件下的现有技术的热交换系统中，没有所述热分层系统(图7)，所述温度TC几乎与初级流体的返回温度T2 FL1重合，表明在根据本发明的热和分层交换系统中(图8)，所述次级流体在相同条件下达到较高的温度，即热交换更有效。
此外，通过比较图7和8的曲线图，可以注意到，在根据本发明的热交换和热分层系统(图8)中，在罐的下部检测到的温度Tsb在罐的上部检测到的温度Tsa之后的相当长一段时间增加，在整个第一时间段内在罐的上部与下部之间维持高温度梯度，直到TSB不开始增加，表明存在完美的热分层。相反，在根据没有所述热分层系统(图7)的现有技术的热交换系统中，所述温度Tsa和Tsb同时增加，维持罐的上部与下部之间的低温度梯度，表明不存在良好的热分层，通过比较图5a-5f与图6a-6f所证实的确认了上述情况。
优选地，根据本发明的热和分层交换系统还可以包括所述次级流体与所述初级流体进行热交换的调节和控制系统，根据由设置在所述罐的多个位置中的检测装置诸如探测器所检测到的温度而变化，以便停止所述热交换以在对应于特定探测器的位置的所述罐的给定水平处达到所希望的温度，凭借所述罐中的热分层，允许甚至在所述探测器的所述水平以下不必须加热所述流体。
特别地，当达到对应于所述罐的一个或多个设定水平的第二设定温度T2时，调节和控制系统能够通过电子、机电或热机械致动器来停止所述热交换。
根据图4的本发明的热交换和热分层系统1的实施方式与先前描述的系统的不同之处在于，次级管路11的所述第二部分12插入到所述罐2内部而不是在其外部，以便能够更容易的生产，以实现将下开口14与混合阀5的输送开口4连接的所述第二部分12，不需要适当地对准管使得其通过罐的外部。穿过罐2的所述第二部分12在任何情况下都可用于检查和更换，同时保持在整个产品的最大尺寸内。
此外，在图4的实施方式中，混合阀5直接连接到循环泵19，从而减小了整体尺寸并优化了装配。
在前面，已经提出了本发明的优选实施方式和变体，但是应理解，本领域技术人员可以在不脱离如所附权利要求所限定的相关范围的情况下引入修改和变化。

Claims (11)

1.一种热交换和热分层系统(1)，用于容纳在锅炉的罐(2)中的次级流体，所述罐(2)具有顶部和下部，
所述系统(1)包括次级管路(11)，用于所述次级流体的流动，所述次级管路(11)适于与所述罐(2)的所述顶部和所述下部流体连接，
所述系统(1)还包括：循环泵(19)，适于作用在所述次级管路(11)上，用于所述次级流体通过所述次级管路(11)从所述罐(2)的所述下部到所述顶部的循环；热交换器(7)，适于作用在所述次级管路(11)的一部分(18)上，用于在所述次级流体被引入所述罐(2)的所述顶部之前加热所述次级流体；以及恒温阀(5)，适于作用在所述次级管路(11)上，使得在使用期间，所述恒温阀(5)根据与所述热交换器(7)的热交换来调节通过所述次级管路(11)的所述次级流体的温度和流速，用于保持所述罐(2)内的次级流体的热分层，
所述系统(1)的特征在于，所述恒温阀(5)被配置成使得在使用期间，
当对应于所述恒温阀(5)的所述次级流体的温度(TC)等于或低于第一预设温度(T1)时，所述恒温阀(5)阻止来自所述罐(2)的所述下部的所述次级流体的流动或流速，以便允许剩余的次级流体在所述次级管路(11)中循环用于加热所述次级流体，
当对应于所述恒温阀(5)的次级流体的温度(TC)高于所述第一预设温度(T1)时，所述恒温阀(5)以与所述次级流体的所述温度(TC)和所述预设温度(T1)的差异成比例的方式改变所述次级流体通过所述恒温阀的流速，以将所述次级流体引入所述罐(2)的所述顶部中用于保持所述罐(2)内的所述次级流体的热分层。
2.根据前一权利要求所述的系统(1)，其特征在于，所述恒温阀(5)具有第一入口开口或暖入口开口(3)，第二入口开口或冷入口开口(4)，以及出口开口(6)，其中，所述次级管路(11)具有第一开口或下开口(14)，适于与所述罐(2)的下部分流体连接用于从所述罐(2)摄入所述次级流体；以及第二开口或顶开口(15)，适于与所述罐(2)的顶部分流体连接用于将所述次级流体引入所述罐(2)中，其中，所述次级管路(11)还包括：第一部分或热交换部分(18)，对应于用于加热所述次级流体的所述热交换器(7)；第二部分(12)，能够将所述下开口(14)与所述恒温阀(5)的所述第二摄入开口(4)流体连接；第三部分(16)，能够将所述恒温阀(5)的所述出口开口(6)与所述次级管路(11)的所述第一部分(18)流体连接；以及第四部分(17)，能够将所述第一部分(18)与所述恒温阀(5)的所述暖入口开口(3)和所述顶开口(15)二者流体连接，所述系统(1)被配置为使得在使用期间，所述恒温阀(5)，根据对应于所述第一入口开口(3)的所述次级流体的所述温度(TC)，通过打开/部分地或完全地关闭所述第二入口开口(4)来调节所述次级流体的所述温度和流速，用于保持所述罐(2)内的所述次级流体的热分层。
3.根据前一权利要求所述的系统(1)，其特征在于，所述恒温阀(5)被配置成使得在使用期间，
当对应于所述恒温阀(5)的所述暖入口开口(3)的所述次级流体的所述温度(TC)等于或低于第一预设温度(T1)时，所述恒温阀(5)关闭或维持关闭的所述第二入口开口(4)，阻止来自所述下开口(14)的所述次级流体的流动或流速，以便允许所述次级流体在所述次级管路(11)的所述第三(16)、第一(18)与第四(17)部分之间流动，用于加热所述次级管路(11)内的所述次级流体，
当对应于所述恒温阀(5)的所述暖入口开口(3)的所述次级流体的所述温度(TC)高于所述预设温度(T1)时，所述恒温阀(5)打开或保持部分地或完全地打开的所述第二入口开口(4)，以与对应于所述暖入口开口(3)的所述次级流体的温度(TC)和所述预设温度(T1)之间的差异成比例的方式改变所述次级流体通过所述第二入口开口(4)的流速，以将加热的所述次级流体引入所述第二开口(15)中用于所述罐(2)内的所述热分层。
4.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1)，其特征在于，所述热交换器(7)包括用于借助于外部加热装置，例如热泵，的加热的初级载热流体流动的初级管路(10)，所述初级管路(10)与对应于所述热交换器(7)的所述次级管路(11)的所述热交换部分(18)直接或间接地热接触，用于加热所述次级流体。
5.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1)，当从属于权利要求3时，其特征在于，所述循环泵(19)布置为对应于所述次级管路(11)的所述第三部分(16)，以便从所述次级管路(11)的所述第二部分(12)和/或所述第四部分(17)摄入所述次级流体。
6.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1)，其特征在于，所述系统还包括根据在所述罐(2)的一个或多个高度水平处检测到的温度的，所述次级管路(11)中的所述次级流体的所述温度的调节系统，以便当在所述罐(2)的确定水平处达到第二预设温度(T2)时中断加热对应于所述热交换器(7)的所述次级流体。
7.根据前一权利要求所述的系统(1)，其特征在于，所述调节系统包括检测装置，例如探测器，布置在所述罐(2)的一个或多个水平处，能够检测所述罐(2)的相应水平处的所述次级流体的温度。
8.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1)，当从属于权利要求2时，其特征在于，所述次级管路(11)的所述第二部分(12)适于插入所述罐(2)内或适于布置在所述罐(2)外部。
9.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1)，其特征在于，所述恒温阀(5)直接连接到所述循环泵(19)。
10.一种锅炉，包括罐(2)，具有下部和顶部，以及根据前述权利要求中任一项所述的热交换和热分层系统(1)。
11.根据前一权利要求所述的锅炉，其特征在于，所述罐(2)为封闭的容器类型。
CN201680076012.XA 2015-12-24 2016-12-19 用于容纳在罐中的流体的热交换和热分层系统以及包括所述系统的锅炉 Pending CN108431507A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITUB2015A009146A ITUB20159146A1 (it) 2015-12-24 2015-12-24 Sistema di scambio termico e di stratificazione termica del fluido contenuto in un serbatoio e bollitore comprendente detto sistema.
IT102015000086848 2015-12-24
PCT/IT2016/000300 WO2017109807A1 (en) 2015-12-24 2016-12-19 Thermal exchange and thermal stratification system for the fluid contained in a tank and boiler comprising said system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108431507A true CN108431507A (zh) 2018-08-21

Family

ID=55795027

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680076012.XA Pending CN108431507A (zh) 2015-12-24 2016-12-19 用于容纳在罐中的流体的热交换和热分层系统以及包括所述系统的锅炉

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP3394518B1 (zh)
JP (1) JP6934869B2 (zh)
KR (1) KR102462954B1 (zh)
CN (1) CN108431507A (zh)
ES (1) ES2787011T3 (zh)
IT (1) ITUB20159146A1 (zh)
WO (1) WO2017109807A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3100623B1 (fr) * 2019-09-10 2023-06-16 Delta Dore Procédé de gestion, dans un ballon, d’un volume d’eau dont la température est supérieure à une température prédéterminée.

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4027821A (en) * 1975-07-18 1977-06-07 International Telephone And Telegraph Corporation Solar heating/cooling system
JPS61208493A (ja) * 1985-03-14 1986-09-16 Mitsubishi Corp 潜熱利用蓄熱装置
CN102348938A (zh) * 2009-03-27 2012-02-08 日立空调·家用电器株式会社 热泵式热水器
JP2012215304A (ja) * 2011-03-31 2012-11-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ヒートポンプ給湯システム
JP2012229895A (ja) * 2011-04-27 2012-11-22 Noritz Corp コージェネレーションシステム、排熱利用装置、コージェネレーションシステムの制御方法及びヒートポンプ式給湯装置
JP2014224672A (ja) * 2013-04-24 2014-12-04 大阪瓦斯株式会社 貯湯式熱源装置
EP2848875A1 (en) * 2013-09-11 2015-03-18 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Hot-water supply system and control method for the same
CN204494590U (zh) * 2015-02-09 2015-07-22 英特换热设备(浙江)有限公司 一种具有循环直热混合水力模块的热水系统
CN104848295A (zh) * 2014-10-28 2015-08-19 青岛万力科技有限公司 自适应智能换热站
CN204783320U (zh) * 2015-06-11 2015-11-18 北京燃气能源发展有限公司 一种燃气三联供系统的中冷水余热利用系统

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007147263A (ja) * 2005-10-24 2007-06-14 Hitachi Metals Ltd 貯湯ユニット
JP2010281487A (ja) * 2009-06-03 2010-12-16 Mitsubishi Electric Corp 給湯機
KR101977021B1 (ko) * 2011-12-30 2019-05-10 웅진코웨이 주식회사 온수공급장치 및 온수공급방법
US9766017B2 (en) * 2012-06-15 2017-09-19 Mitsubishi Electric Corporation Heating apparatus

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4027821A (en) * 1975-07-18 1977-06-07 International Telephone And Telegraph Corporation Solar heating/cooling system
JPS61208493A (ja) * 1985-03-14 1986-09-16 Mitsubishi Corp 潜熱利用蓄熱装置
CN102348938A (zh) * 2009-03-27 2012-02-08 日立空调·家用电器株式会社 热泵式热水器
JP2012215304A (ja) * 2011-03-31 2012-11-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ヒートポンプ給湯システム
JP2012229895A (ja) * 2011-04-27 2012-11-22 Noritz Corp コージェネレーションシステム、排熱利用装置、コージェネレーションシステムの制御方法及びヒートポンプ式給湯装置
JP2014224672A (ja) * 2013-04-24 2014-12-04 大阪瓦斯株式会社 貯湯式熱源装置
EP2848875A1 (en) * 2013-09-11 2015-03-18 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Hot-water supply system and control method for the same
CN104848295A (zh) * 2014-10-28 2015-08-19 青岛万力科技有限公司 自适应智能换热站
CN204494590U (zh) * 2015-02-09 2015-07-22 英特换热设备(浙江)有限公司 一种具有循环直热混合水力模块的热水系统
CN204783320U (zh) * 2015-06-11 2015-11-18 北京燃气能源发展有限公司 一种燃气三联供系统的中冷水余热利用系统

Also Published As

Publication number Publication date
EP3394518A1 (en) 2018-10-31
ES2787011T3 (es) 2020-10-14
EP3394518B1 (en) 2020-03-04
KR20180097562A (ko) 2018-08-31
ITUB20159146A1 (it) 2017-06-24
WO2017109807A1 (en) 2017-06-29
JP6934869B2 (ja) 2021-09-15
JP2019500568A (ja) 2019-01-10
KR102462954B1 (ko) 2022-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8117998B2 (en) Hot water supplying system
JP5097624B2 (ja) 温水供給システム
JP2009047321A (ja) 給湯装置
CN107477963A (zh) 冰箱及其控制方法
US20110132279A1 (en) Equipment for producing domestic hot water
KR20150092160A (ko) 히트펌프 열원 시스템
KR101038120B1 (ko) 열매체유를 이용한 바닥 난방시스템
CN209744353U (zh) 真空式蒸汽和热水复合锅炉
CN108431507A (zh) 用于容纳在罐中的流体的热交换和热分层系统以及包括所述系统的锅炉
CN205137862U (zh) 一种快速精准控温加热装置
JP5358883B2 (ja) 給湯装置
JP2017154807A (ja) 飲料供給機
CN207350418U (zh) 一种供暖稳定的熔盐设备
CN105258324A (zh) 一种快速精准控温加热装置
CN205174793U (zh) 燃气热水器
CN105091310B (zh) 一种冷热水供应装置
CN109579327A (zh) 太阳能热集热系统
GB2493222A (en) Water heating system for heating mains water using a thermal store
WO2022157940A1 (ja) 貯湯式給湯装置
KR102123875B1 (ko) 에너지 절약형 보일러 난방장치
JP2014199164A (ja) 熱源装置
CN205561244U (zh) 水套加热炉
CN207949653U (zh) 一种开水装置
TWI612268B (zh) 熱交換構造
KR20150130889A (ko) 공동현상을 이용한 가열기용 열매체유 순환 공급분배기

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180821

RJ01 Rejection of invention patent application after publication