CS205823B1 - Ústřední rozvod teplé užitkové vody - Google Patents

Description

Až dosud je těmto rozvod proiváděn talk, že ze .strojovny ústředního ohřevu (boilerOvé stanice) o.d zásobníku teplé užitkové vody, je vedeno primární potrubí is teplou užitkovou vodou ke spotřebičům ležatým .rOzVoIdém, .vedeným převážně v mejniiižlším podlaží, .na ikiterý nahrazují potrubí svislá, istoiulpací, s odbolčteami k jednotlivým výtokům. ’ N.a nOjvyšším bodě primárního stoupacího potrubí odbočuje potrubí círteulaiční, sekundární, (které je vedeno nejprve rovnoběžně se stoupajícím slv.islým a dále s ležatým potrubím primárním, odvádí urlčité množství ochlazené teplé užitkové voldy zpět do strtojovny ústředního ohřevu a zde do (vyhřívaného zásobníku teplé užitkové vo|dy. Tuto cirkulaci zajišťuje čerpadlo umístěné pa sekundárním potrubí ve strojovně ústředního Ohřevu. Při tomto způsobu řpšelní trubních .rozvodů pro dopravu teplé užitkové ivody ze strojovny (ústředního ohřevu k odběrovým výtokům, je primárním potrubím dopravováno množství yod.y požadohnáné .pro odběr u výtoků a ,dále mmiolžiství vody (potřebné pro cirkulaci, to- je pro vrácení· ke zpětnému ohřevu, které Ije .z této. soiulslťavy odebíráno čerpadlem pomocí sekundárního, cirkulačního·' potrubí. Musí být tedy primární .potrubí dimenzováno na celé množství potřebné pro odběr u výtoků a dále pro množství potřebné píro cirkulaci. Celý systém sestává Iz potrubí primárního, sloužícího k zásobování iteplioiu užitkovou vodou, tedy pokrytí spotřeby teplé vody a .dále z potrubí sekundárního, cirkulačního, sloužícího trvale pro vrácení části vody ochlazené pro opětovný ohřev.

Pro istále více ise Vyskytující výškové budovy je nutné řešit ústřední zásobování teplou Užitkovou voidou pomocí dvou nebo 1 více tlakových pásem, oddělených již ve strojovně Ústředního ohřevu samostatnými zásobníky telplé užitkové vody pro příslušné tlaky, včetně celých primárních t isekunidárnícih rozvodů teplé užitkové vody pro tyto tlaky, včetně ciiřkuilalč.níclh čerpadel a čerpadel píro. zajištění plotřebmýcih tlaků a množství spotřeby teplé uižlítkoivé vody.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje předmět vynálezu, tj. ústřední rozvod teplé užlťkoivé vody. Podstata vynálezu (spočívá v tom,· že zásobník teplé .užitkové vody je napojen přiváděcím potrubím na veřejnou vodovodní síť. V místě určeném pro vracení iochla!zen,é vody je mapo jen druhým potrubím přes pnvmí a zpětný ventil jednak na sekundární potrubí a jednak přes druhý (zpětný ventil nia- potrubí primární .a spolu s ním na sání nejméně jednoho cirkulačního čerpadla. Dále ije zásobník vybaven pojistným ventilem a •v místě určeném pno· lotdběr ohřáté vody nápojem na primární potrubí, vybavené třetím zpětným ventilem a popřípadě i .průtokoměrem, kte205823 ré navazuje nia potrubí čtvrté, napojené přes čtvrtý zpětný ventil na výtlačnou stranu cir.kulalčjních čerpadel. (Primární plotnuibí je dále spojeno s primárním potrubím vybaveným manometrem, přičemž mezi táto primární potrubí, a me'zi sekundární potrubí jsou vložena odběrová potrubí, opatřená odporovými vložkami rozmístěnými podle výpočtu a po celé délce výtoky.

Předností úsporného. řešení (ústředního rozvodu teplé užitkové viody je .podstatná Úspora trubního materiálu Vzniklá tím, že odpadají svislá cirkulační potrubí a (jejich funkci .přejímají v případě kritické a|ž nulové spotřeby teplé užitkové vody Isvfelá potrubí odběrová a dále tím, že obě ležatá potrubí primární i sekundární pří odběru nad hodnotu kritickou .až ido hodnoty maximální jsou obě zásobovací, tedy dopravují vodu k Svislým potrubím, do kterých podle místa a velikosti odběru vtéká teplá užitková voda, jak sihoira, talk i zdola, čímž .potřebné průměry těchto potrubí jsou nťžíší nejméně o jednu výrobní dimenzi. Z výše uvedeného plynou rovněž nižší tepelné ztráty v potrubních' rozvodech, které závisí ,na celkové ploiše povrchu trubních rotevodů. Tato plocha je plřímb (úměrná délkám a průměrům potrubí, jejichž hodnoty se obě uváděným řešením 'snižují. iNa 'velikosti tepelných ztrát 'závisí i potřebné množství vody pro cirkulaci, které jsme -výše označovali jiako 'kritické množství, a tedy i velikost cirlkuláčiního čerpadla a spotřeba energie na čerpání. Další předností výše popsaného řešení roizlvidďů teplé užitkové vody je možnost zásobovat všechna ' tlaková pásma u výškovýdh budov iz jedněch 'zásobníků teplé užitkové Vody, a to s použitím zásobníků teplé Užitkové vody pro tlalk nejnižšíího tlakového pásma, neboť potřebný tlak ©e získává pomocí čerpadel umístěných na potrubí tak, že tlakové zásobníky teplé Užitkové Vody jsou na straně sání a vyšší tlaková pásma rnla straně výtluku čerpadel, kde primární potrulbí vede teplou .užitikoVou vodu až do. mejvyfšišílho tlakového, pásma, odkud teprve ve vyšším tlakovém pásmu ve Svislých odběrových potrubích neodebraná voda protéká přes ventily redukční db nižšího tlakového pásma, přičemž části svislých odběrových potrubí příslušející do nejnižšíího tlakového pásma jdou zásobovány teplou užitkovou vodou především dolním sekundárním rozvodem. Rovněž zde dojde k (cirkulaci teplé užitkové Vody alž po· poklesu odběrů na hodnotu kritickou nebo nižší, popřípadě nulovou.

Příklad provádění ústředního rozvodu teplé užitkové vody podle vynálezu je znázorněn na přiloženém výkrese. Rozrod je kreslen pro tři různé provozní stavy. .Rozrod sestává ze zásobníku 1 teplé Užiíťkbvé vody, který je přiváděcím piotrubím 2 napojen na veřejnou vodovodní síť. V místě určeném pro 'vracení ochlazené vody je zásobník 1 druhým potrubím 10 přes první zpětný ventil 12 napojen jednak na ležaté sekundární potrubí 9 a jednak přes drulhý zpětný ventil 11 napojen na třetí potrubí 4. To je zapojeno spolu s potrubím 3 pomocí čtvrtého potrubí 5 na sáhl nejméně jednoho cirkulačního čerpiadla 6. Zásobník 1 je vybaven. pojišťovacím ventilem . 19 a je v místě určeném pro oldlběr ohřáté vody napojen na primární .potrubí 3, Vybavené třetím zpětným ventilem 13 a prŮtokOměrem 7, a zapojeným na sání nejméně jednoho cirkulačního čerpadla 6, čtvrtým potrubím 5, které na výtlaku čerpadla 6 je vybaveno čtvrtým zpětným .ventilem 14. Primární potrubí 3 naivaizuje dále na ležaté primární potrubí 8, vybavené manometrem 20. Mázl ležaté primární potrubí 8 a mezi ležaté sekundární potrubí 9 jsou vložena sivilslá odběrová potrubí 15, opatřená odporovými vložkami 16 jejichž rozmístění se určí 'výpočtem a v jednotlivých podlažích potřebným minožlstvím výtoků 17 itepié užitkové vody. Do odběrového isivřslého (potrubí 13 jisou .na rozhraní tlakových pálsem podle potřeby zdraženy redukční ventily 18.

Provoz zařízení sestává z ňásledujících provozních stavů:

1. Maximální odběr teplé užitkové vody otevřenými výtoky 17.

2. Odběr teplé užitkové vody otevřenými výtoky 17 je nižší než je obíjemavá kapacita cirkulačního čerpadla 6, tj. kritická hodnota odběru, nebo je tento odběr i .nlultívý. (Přechod od jednoho provozního sta/vu ke druhému je plynulý. )

3. Provoz ve výškových budovách se dvěma nebo více tlakovými pásmy.

iV případě prvním je Istudená voda do zásobníků 1 teplé Užitkové Vody dopraivloVána <z vnější veřejné vodovodní isíitě potrubím 2 ,a ze zásobníku 1 teplé užltkoVé vody dopravována ke svislým odběrovým potrubím 15, na kterých jsou odbočky .pro výtoky 17, přes pdtrubí primární 3 a itřetí potrubí 4 a průtokoměr 7 ve strojovně ohřevu a přes druhý zpětný Ventil 11 a třetí zpětný Ventil 13 iv téže Isitrojevně, přičemž jsou první zpětný ventil 12 ia čtvrtý zpětný ventil 14 Uzavřeny, a dále oběma ležatými rozvody primárními 8 a .sekundárními 9, tj. každé .Jednotlivé svislé .odběrové /potrubí 15 Je zásobováno jak zdola, tak 1 Shora, podle (velikosti odebíraného množství .teplé užitkové vody. Oldlběr z ležatých rozvodů 8, 9 se pák děje v poměru Vzdálenosti otevřených výtoků 17 .old příslušných konců svislého odběrového potrubí 15.. Do ležatého rozvodu 'sekundárního potrubí 9 přitéká teplá 'užitková voda ze zásobníku 1 primárním potrubím '3 ia třetím pioltnulbím 4 přes druhý zpětný ventil 11. Do ležatého, rozvodu primárního potrubí 8 přitéká teplá užitková voda ze zásobníku 1 primárním potrubím 3 přes třetí zpětný ventil 13 la Iprůtokoměr 7. (Čerpadlo' 6 nemuísí být pří tomto provozním stavu v chodu. Pokud je vlšaik i při (tomto provozním stavu čerpadlo 8 spuštěné, protéká kritické množství teplé užitkové vody čtvrtým potrubím 5 přes čerpadlo 6 a přes čtvrtý zpětný Ventil 14. V druhém případě je teplá ujžiitkolvá voda lze zásobníku 1 dopravována .ke svislým odběrovým potrubím 15 primár ním potrubím 3 -a -čtvrtým potrubím 3, přes spuštěné čerpadlo 6 a Čtvirtý (zpětný ventil 14 ve strojovně io'hře^!viu iteplé ulžítkiojvé 'vody, přičemž je třetí -zpětný ventil 13 uaavřen a dále primárním horním -leSžatým piotrubím -8 a protéká· Svislými potrubími 13 -do sekundárního -dolního -ležatého potrubí 9 -a itíPito- potrubím 9 je vrácena -zpět d-o -zásobníku 1 k opětovnému ohřevu -přeis první zpětný ventil 12 druhým potrubím 10, přičemž dr.uhý izpětný ventil 11 je při tomto směru proudění luzaívlř-e-n tlakem cirkulující teplé UžiitkOvé (vioídy, vyvozeným spuštěným čerpadlem 6. Spuštění čerpadla 8 může být provedeno -obsluhou. Lépe ije ale (spuštění čerpadla 8 automaticky dd poklesu průtoku na hodnotu kritickou, pomocí -impulsu od průtokoměru 7. Pro zabránění -zkratům v proudění musí být svislé plotrubí tak dimenzováno, aby tlakové ztráty vzniklé prouděním byly,-Vždy u odběrových potrubí 15 svislých, vzdálenějších bd istro-jovny pr-o přípravu teplé Užitko-vé vbdy nižší, než tlakové ztráty u svislých odběrových potrubí 15 bližších ke strojovně teplé uižitkiotvé vody. K dosažení této podmínky (je 'v některých případech nutné vkládat do svislých potrubí vložky 18 pro zvýšení -odporu proti proudění. Tyto Vložky 16 -a jeji-ch -rbzmístění musí být Opodstatněny technickým výpočtem.

V třetím případě, při provozu ve výškových budovách se dvěma nebo více tlakovými pásmy j-e provoz analogický, (jako u provozních -stavů prvního a druhého, pouze s tím rozdílem, že mUsí [být nejméně (jedno čerpadlo 6 tťvale 'v chodu pro zajištění potřebného- tlaku v-e vyšších tlakových pásmech. Ostatní čerpadla 6 se spouští o-d poklesu tlaku V primárním potrubí 8, aby dodávala potřebné mniožlství teplé užitkové Voidy a 'vypínají 'se o-d překročení stanoveného tlaku. K impulsu pro spínání -těchto čerpadel 6 slouží kontaktní manometr 20. iSviislá -odběrová potrubí 15 musí být vyhaívena na rozhraní tl-ako-vých pásem redukčními ventily 18 a zásobníky 1 m-usí být opatřeny pojišťovacímu ventily 19 k zabezpečení proti překročení dovoleného tlaku nejnižšího tlakového (pás-ma.

Úsporné řešení úls-třieldního rolzivodu teplé Užitkové -vody, k-te-ré <j-e předmětem přihlášky vynálezu, -zajišťuje stejnou funkci -v zásobování teplou Užitkovou v-odo-u ijiafco dosavadní způsoby rozVodů této -vo-dy, -avšak bez .samostatného cirkulačního potrubí, sloužícího trv-al-e jen- tomuto účelu, č-elhioiž j-e (dosaženo tím, že izásoboivání svislých odběrových'potrubí 15 s výtoky 17 pro odběry teplé mžitkové vbdy je prováděno Ije-dinak shora primárním potrubím 8 a -jednak ado-la, sekundárním potrubím 9, a lže -cirkulační čerpadlo 6 čerpá -'teplou užitkovou Vodu pro clrkula-ci -směrem od zásobníků -teplé Užitkové v-odý 1 k -odběrným potrubím 15 svislým -a 'sékundární potrubí 9 je opatřeno -druhým .zpětným ventilem 11 a prvním zpětným 'ventilem 12, zajišťujícími potřebný -směr toku pr-o zásobování nebo cirkulaci teplé užitkové v-ody -a primární -potrubí 8 je v místě -o-saízení cirkulačního -čerpadla 8 opatřeno třetím 'zpětným ventilem 13 -a čtvrtým -zpětným ventilem 14 umožňujícími průtok teplé užitkové vlotíy primárním potrubím 8 1 při zastavení cirkulačního čerpadla 6.

Při požadavku automatického spínání a vypínání -cirkulačního čerpadla 6 -olsa.dí Se na primární potrubí 8 -nebo přiváděči p-o-trubí 2 průtokomě-r 7, který při poklesu odběru teplé Užitkové vody .na kritickou hiodn-otu dá impuls pro spuštění -cirkulačního čerpadla 6. Kritickým množstvím teplé užiťko-vé vody se ro-zu-mí to množství, které |j-e potřebné ke krytí tepelných zt-rát -v trubním r-ozvioidu, tedy výkon čerpadla 8.

Dále toto úsporné řešení ústředního· -roZv-odu teplé Užitkové vo-dy pdsitraňuije svým Uspořádáním a -způsobem zař-aze-ní ciik-ulaičníh-o čerpadla 6 d-o funkce a volbou výkonových parametrů tohoto -čar,pudla 8, neb-o -i několika (těchto čerpadel 8, dělení výškových budo-v na tlaková pásma již -ve strojovně -ohřevu -teplé -Užitkové vo-dy -v zásobnících 1 Is tím, že pr-o všechna tlaková pásma slouží jedem zás-obova-cí a -současně -c-i-rfculační trubní oíkriuh vybavený zpětnými ventily -a podle potřeby i .redukčními ventily 18 a umožňuje využívání zásobníků 1 teplé užiltk-Uvé vody nejniiž-ší-ho -tlakového -pásma společně prlo- vše-chna tlaková pásma, -čímž se -podstatně sníží -nároky na celkový -objem zásobníků 1 it-eplé užitkové . vody -a -tím i na stavební pr-os-ťoiry (místnosti) pro zás-oibníky 1 teplé (Užitkové vo-dy.

P-ředin-oisití ú-sp-oímého- řešení -rozvodů te-plé užitko-vé voidy j-e- odstranění z-c-e-la (svislých 'fctrkula-čních p-otrulbí ,a Idál-e' vyUžívání dolní části ležatého iro-zjyod-u 9 podle Ukamlži-té Velikostí spotřeby teplé uiž-ltko(vé védy buď .pro zásobování, nebo pro- zajištění cirkulace tím, Iž-e v (této části potrubního ,rozvodu protéká 'vo-dia střídavě podle potřeby, tj. -v obou 'směrech. Odstranění 'svislých cirkulačních potrubí (j-e dosaženo· vyvedením primárního zásobova-clho- p-oitrlubí 8 -d-o nejblíže ine-jvyššíhlo podlaží zástavby -a vedení ležatého primárního potrubí 8 v mejvýšších podlažích -zástavby. Střídavého- využívání is-ekuinldá-rního ležatého p-o-trubí 9, vedeného ivěťšii-n-ou v nej-nižiším podlaží, p-oidle potřeby Ik -zásobování, neb-o k cirkulací za účelem -opětovného ohřevu teplé užitkové -v-o-dy j-e dolsaž-eino tím, že cirkulační čerpadlo 6 je pis.ázeno na primárním potrubí 8 tak, alby čerpalo Užitkovou -vodu isměrem o-d zásobníku 1 .teplé -Užitkové vody , d-o· trubních rozvodů vedoucích k mís-tům' spotřeby teplé užitkové vody. Tím je 1 objem-évá kapacita čerpadla 8 využívána pro (zásobování, pokud -o-dběr T-UV = = -teplé Užitko-vé (vody nepoklesne p-od tuto kapacitu, K clrkula-ci teplé užitkové vo-dy zpět k opětovnému ohřátí V zásobnících teplé užitkové (vody dojde ,automaticky tep-rVe -tehdy, až Začne (kíl-esiat ,o-dběr teplé užltko-vé ivo-dy po-d objemový výkon -cirkulačního čerpadla 8, 'a to (zcel-a pozvolna tak, ja|k butí-ou klesat odběry teplé Užltko-vé V-oldy.

Rozděleiní na tlaková pásm-a jíž ve -s-trpijioivně zřizováním samotných tlakových zásobníků 1, neb-o je-jich skupin odděleně prd každé tlakové pásm-o je -odstraněno -tím, že 'Cirkulační čerpadla 8 na primár-Hím potrubí 8 rozvodu teplé užitkové vody, čerpající 'Směrem od zásobníků 1 k výtokům 17 na vertikálních 0'dhěro'vých potrubích 15 podle potřeby je možno zvolit o takových parametrech výkonu, aby dopravilo teplou užitkovou vodu do ležatého primárního rožviodu v nejí vylSším podlaží s potřebným přetlakem a -V po-, třebném mňoižlství. Případný, takto vzniklý přetlak ve isivislých potrubích 15 rozvodu teplé užitkové vody v niižiších podlažích je možné podle potřeby redukovat pomocí redukčních ventilů 18. Píro doisažení hospodárnosti provozu je vhodné u řešení vyšších tlakových pásem používat skupiny icirkulačních čerpadel 6, zapínaných postupně podle potřeby o)d poklesu tlaku ve výtlačném potrubí těchto .čerpadel 6 a vypínaných od stoupnutí tlaku nad potřebnou hodnotu.

Využití ‘vynálezu ije lu lbytoivé výstavby především sídlištní, vícepodlažní, administrativních a sociálních budov průmyslových objektů, nemocnic a .rovněž u rekonstrukcí těchto budov, především u 'sídlišť, /kde v současné době trubní rozvody teplé užitkové vody Idóžívají.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT

   1. Ústřední rozvod teplé užitkové vody pro zásobování výtoků teplou uaitkoivou 'vodou sestávající ize zásobníků teplé užitkové vody, čerpadel, zpětných ventilů, pojistných ventilů, redukčních ventilů, průtokoměrů, manometrů, spojovacího potrubí a výtoků teplé užitkové vody, vyznačený tím, že zásobník (1) teiplé užitkové vody je napojen 'přiváděcím potru. bím (2) ina veřejnou vodoVoldní'isíť a v místě určeném pro vracení ochlazené vody je druhým potrubím (10) na)pojen přels první zpětný ventil ;(1^:2) jednak na ležaté sekundární potrubí i(9) a jednak přes druhý zpětný ventil (11) na třetí potrubí. (4) napojené spolu s primárním potrubím (3) pomočí čtvrtého potrubí j5) na nejméně jedno .cirkulační čerpadlo (6), dále je zásobník pl) opatřen pojistným ventilem .(19) .a v místě určeném pro odběr ohřáté vody napojen na prilmáirní poVYNALEZU triufoí '(3), vybavené iťřetím 'zpětným' ventilem (13) a popřípadě průtokoměrem (7), ‘které navazuje jednak na čtvrté potrubí (5) napojené přes čtvrté .zpětné ventily (14) na výtlačnou stranu cirkulačních čerpadel (6) a jednak na ležaté primární potrubí (8), přičemž mezi ležaté primární potrubí (8) a mezi ležaté sekundární potrubí ,(9) jisou vložena svislá .oidběrlová potrubí (15), opatřená v podlažích výtoky (17) teplé užitkové vody .a popřípadě 1 odporovými vložkami (16).
2. 2. Ústřední rpzvod (teplé Užit ke v é vody .podle bodu 1, vyznačený 'tím, že u výškových budov na primárním potrubí .(8) /je oísažen. manometr (20) pro spínání čerpadel (6) tlakových pásem, a že do Svislého odběrového po trubí )(.16) jlsou na rozhraní tlakových pásem zařazeny redukční Ventily ,(18).