CZ14077U1

CZ14077U1 - Device for jet system of a heating medium heating

Info

Publication number: CZ14077U1
Application number: CZ200314637U
Authority: CZ
Inventors: Miroslav Gajdorus
Original assignee: M - Export, S. R. O.
Priority date: 2003-09-15
Filing date: 2003-09-15
Publication date: 2004-03-02
Also published as: CZ297377B6; CZ20032487A3

Description

Oblast technikyTechnical field

Technické řešení se týká zařízení pro tryskový systém ohřevu topného média, zejména vhodného na vytápění obytných domů, domků, průmyslových prostor včetně ohřevu teplé užitkové vody z vymezeného místa.The technical solution relates to a device for a jet system for heating a heating medium, particularly suitable for heating residential houses, houses, industrial premises, including the heating of domestic hot water from a defined location.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Dosud známé systémy ohřevu topného média pro vytápění obytných prostor jsou založeny na principu spáleného množství paliva v kotlích pro získání potřebného tepla, vyzařujícího z topných těles. Platí zde úměra spotřeby paliva k vydávanému teplu topného média topnými tělesy. Palivem jsou plyn, nafta a tuhá paliva jako je uhlí, koks a uhelné kaly.The hitherto known heating medium heating systems for the heating of living spaces are based on the principle of the burned amount of fuel in the boilers to obtain the necessary heat radiating from the heating elements. The proportion of fuel consumption to the heat output of the heating medium by the heating elements applies. The fuel is gas, diesel and solid fuels such as coal, coke and coal sludge.

Náklady na ohřev topného média, kterým je v převážné míře voda, jsou značně vysoké, shodně jako jsou vysoké pořizovací náklady systému topného média. Dále jsou známy systémy ohřevu topného média takzvanými elektrickými přímotopnými kotli, jejichž nevýhodou je vysoká cena elektrické energie. V posledních letech se zavádějí systémy ohřevu topného média s využitím tepelných čerpadel, které jsou z hlediska ekologie a provozu nejvýhodnější. Jejich hlavní nevýhodou jsou enormně vysoké pořizovací náklady a složitost rozvodu.The cost of heating a heating medium, which is predominantly water, is considerably high, as is the high cost of a heating medium system. Furthermore, heating medium heating systems are known by so-called electric direct-heating boilers, the disadvantage of which is the high cost of electric energy. In recent years, heating medium heating systems using heat pumps have been introduced, which are the most environmentally friendly and operational. Their main disadvantage is the enormous cost and complexity of the distribution.

Společným jmenovatelem nevýhod všech dosud známých systémů ohřevu topného média pro vytápění i ohřev teplé užitkové vody jsou vysoké pořizovací náklady na systémy a zejména vysoké odběratelské ceny energií - plyn, nafta i elektrická energie, včetně tuhých paliv.The common denominator of the disadvantages of all known heating medium heating systems for both heating and hot water is the high cost of the systems and, in particular, the high consumer prices of energy - gas, diesel and electricity, including solid fuels.

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Uvedené nevýhody jsou na minimum sníženy zařízením pro tryskový systém ohřevu topného média na vytápění obytných domů a průmyslových prostor včetně řešení ohřevu užitkové vody, jehož podstata spočívá v tom, že kompresor je opatřen soustavou předehřevu topného média, umístěnou na svém obvodě, jejíž jeden konec je přes dehydratační filtr napojen na sací potrubí kompresoru a mezi jeho výstup a topné vedení je vřazeno škrcení. Druhý konec soustavy předehřevu topného média je zaústěn do sběrače topného média s napouštěcím ventilem, který je propojkou spojen s kapilárními tryskami, napojenými do části zpětné větve topného rozvodu.These disadvantages are reduced to a minimum by a device for heating a heating medium for heating residential and industrial premises, including a domestic hot water solution, the compressor being provided with a heating medium preheating system located on its periphery, one end of which is it is connected to the compressor suction line through a dehydration filter and a throttle is inserted between its outlet and the heating line. The other end of the heating medium preheating system is connected to a heating medium collector with an inlet valve which is connected by a jumper to capillary nozzles connected to the return branch of the heating system.

Podstatou je rovněž to, že mezi sběrač topného média a kapilární trysky je vřazen vakuový výpamík s propojkou.The principle is also that a vacuum evaporator with a jumper is inserted between the heating medium collector and the capillary nozzle.

Podstatou je rovněž to, že topným médiem je ekologicky nezávadný inertní plyn s provozní teplotou do +260 °C, přičemž celé zařízení a topný rozvod s topnými tělesy, či výměníkem tvoří hermeticky uzavřený systém.The essence is also that the heating medium is an environmentally friendly inert gas with an operating temperature up to +260 ° C, whereby the whole device and the heating distribution with heating elements or exchanger form a hermetically closed system.

Podstatou je rovněž to, že škrcení je provedeno průřezovým zúžením světlosti výstupu, vyúsťujícím do topného vedení.The essence is also that the throttling is effected by the cross-sectional narrowing of the outlet opening leading to the heating conduit.

Podstatou je rovněž to, že škrcení v místě styku výstupu z kompresoru a topného vedení je provedeno vřazenou tryskou.The essence is also that throttling at the point of contact of the compressor outlet and the heating conduit is performed by an inlet nozzle.

Podstatou je rovněž to, že zpětná větev odvodního potrubí je menší světlosti než topné vedení přívodního potrubí k topným tělesům.It is also a matter of fact that the return branch of the discharge pipe is of a smaller diameter than the heating line of the supply pipe to the heaters.

Podstatou je rovněž to, že topné vedení i zpětná větev topného zařízení jsou opatřeny uzavírajícími prvky.It is also essential that the heating line and the return line of the heating device are provided with closing elements.

Podstatou je rovněž to, že je opatřeno krytováním.It is also based on the fact that it is provided with a cover.

Podstatou a hlavní výhodou zařízení pro tryskový systém ohřevu topného média podle technického řešení je nízká energetická náročnost, nízká pořizovací cena s velmi nízkými provoznímiThe essence and main advantage of the device for jet system heating of heating medium according to the technical solution is low energy consumption, low purchase price with very low operating

-1 CZ 14077 Ul náklady, oproti stávajícím klasickým řádově třetinová. Výhodou je rovněž to, že jednoduchost zařízení přináší minimální nároky na montáž a údržbu při ekologickém provozu, kdy nejsou do ovzduší vypouštěny žádné zplodiny a není zapotřebí komín pro odtah zplodin.-1 CZ 14077 Ul costs, compared to the existing classical one third. The advantage is also that the simplicity of the device brings minimal installation and maintenance requirements in environmentally friendly operation, where no exhaust is released into the atmosphere and no exhaust flue is required.

Přehled obrázků na výkreseOverview of figures in the drawing

Na přiloženém výkrese je schematicky znázorněno příkladné provedení zařízení pro tryskový systém ohřevu topného média podle technického řešení, kde obr. 1 představuje zařízení včetně zapojení na jedno topné těleso a obr. 2 částečný pohled na zařízení s vřazeným vakuovým výparníkem.The accompanying drawing shows schematically an exemplary embodiment of a device for a heating system for heating a heating medium according to the invention, wherein Fig. 1 shows the device including the connection to a single heater and Fig. 2 shows a partial view of the device with a vacuum evaporator.

Příklady provedení technického řešení ío Zařízení J_0 pro tryskový systém ohřevu topného média 8, opatřené krytováním_9, pro vytápění obytných domů, průmyslových prostor podle technického řešení, obr. 1, 2, kde kompresor 1, kupříkladu pístový, rotační, šroubový nebo lamelový, je umístěn ve vymezeném místě, např. sklepní prostor rodinného domku, jehož výstup Í5 je opatřen škrcením 4A, které vyúsťuje do trubky topného vedení 46 z mědi, jejíž světlost tvoří příkladně 80 % světlosti výstupu 15. Topné vedení 46 je dále přes montážní těsnicí spojky 42A, 43A spojeno s alespoň jedním topným tělesem 40 topného bloku 45 s teplopřenosným členem 22, tvořeným měděnou trubkou s přenášeěi 23 tepla, na ní umístěnými nadoraz.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION An apparatus 10 for a heating system for heating a heating medium 8, provided with a cover 9, for heating residential houses, industrial premises according to the technical solution, FIGS. 1, 2, wherein the compressor 1, for example at a defined location, eg the basement of a single-family house whose outlet 15 is provided with a throttle 4A which leads to a copper heating conduit 46 whose opening is 80% of the outlet 15, for example. 43A is connected to at least one heater 40 of the heating block 45 with a heat transfer member 22 formed by a copper tube with heat transfer means 23 disposed thereon.

V našem příkladu je zapojeno jedno topné těleso 40 pomocí montážních těsnicích spojek 42A, 43A, přičemž za topným tělesem 40 je napojena zpětná větev 44 o nižší světlosti jako topné ve20 dění 46, která je zakončena kapilárními tryskami 5, které jsou dále spojeny s vakuovým výparníkem 7, opatřeným odsávacím ventilem 71 pro vytvoření vakua, odkud dále pokračuje propojkou 6 do sběrače 2 topného média 8, který je opatřen napouštěcím ventilem 21, odkud je dále propojen na soustavu 12 předehřevu, která je natočena na kompresoru 1 a pokračuje přes dehydratační filtr 3 do sacího potrubí 14 kompresoru L Na stykač JT kompresoru i je napojen vodič 110 ovládání celého systému od pokojového termostatu 11 A. Nastavením požadované teploty prostoru pokojového termostatu 11A dojde přes vodič 110 ovládání k sepnutí stykače JT a k rozběhu kompresoru J., kde dojde k nasátí topného média 8. U příkladného provedení byla použita topná tělesa 40, označována jako sálavé konvektory s teplo přenosným členem 22 a hliníkovými přenášeči tepla 23, jejichž výkon při délce 120 cm je uváděn 2,7 kW tepelného výkonu při vstupní teplotě 80 °C. U zkoušených čtyř topných těles 40 došlo k jejich zahřátí na 60 °C během 6 minut, přitom kompresorj. byl o výkonu 500 W / 380 V.In our example, one heater 40 is connected by mounting sealing couplings 42A, 43A, with a downstream branch 44 of lower lumen than the heater 46 connected to the heater 40, which is terminated by capillary nozzles 5, which are further connected to a vacuum evaporator. 7, provided with a vacuum valve 71 for generating a vacuum, from which it proceeds via a jumper 6 to a heating medium collector 2, which is provided with an inlet valve 21, from which it is further connected to a preheating system 12 which is rotated on the compressor 1 and continues through a dehydration filter 3 to the suction line 14 of the compressor L The contactor JT of the compressor i is connected to the system control wire 110 from the room thermostat 11A. By setting the desired room temperature of the room thermostat 11A, the contactor JT is closed and the compressor J starts. 8. In an exemplary embodiment, the heating medium would be The radiators 40, referred to as radiant convectors with a heat transfer member 22 and aluminum heat exchangers 23, whose power at 120 cm in length are reported to be 2.7 kW of heat output at an inlet temperature of 80 ° C. The four heaters 40 were heated to 60 [deg.] C. within 6 minutes while the compressor was heated. was about 500 W / 380 V.

Na obvodě kompresoru J. jsou ve spirále natočeny měděné trubky tvořící soustavu J2 předehřevu topného média 8, které se vlivem provozní teploty kompresoru J_ předehřívá a přes dehydratační filtr 3 je nasáváno do kompresoru L Výstupem J_5 je topné médium 8 přes trysku 04 nebo průře35 zové zúžení 4 vedeno přes uzavírací prvek 41, kterým je příkladně uzavírací ventil, přívodní potrubí 42 a těsnicí spojky 42A a 43A, na topné těleso 40. To je tvořeno měděným teplopřenosným členem 22 a hliníkovými přenášeěi 23. Z topného tělesa 40 je topné médium 8 odváděno odvodním potrubím 43 přes uzavírací prvek 51 do zpětné větve 44 a dále přes kapilární trysky 5 a vakuový výparník 7 s odsávacím ventilem 71 do sběrače 2, kde je vyvedena trubka soustavy 12 předehřevu a takto topné médium 8 se pohybuje během provozování topení.At the periphery of the compressor 1, copper pipes forming a heating medium preheating system 8 are rotated in a spiral, which are preheated due to the operating temperature of the compressor 11 and sucked into the compressor via the dehydration filter 3. The output 15 is the heating medium 8 via a nozzle 04 or 4 is led through a shut-off element 41, such as a shut-off valve, inlet pipe 42 and sealing couplings 42A and 43A, to a heating element 40. This consists of a copper heat transfer element 22 and aluminum transmissions 23. From the heating element 40 via conduit 43 through closure element 51 to return line 44 and further through capillary nozzles 5 and vacuum evaporator 7 with suction valve 71 to header 2, where the preheating system tube 12 is discharged and thus the heating medium 8 moves during heating operation.

Pro provoz nutný k vytvoření přenosu tepla jsou vhodné hermetické kompresory _1, např. pístové, rotační nebo lamelové s vývinem kompresního tlaku v rozmezí od 6 do 50 MPa a průtoku topného média 8 v rozmezí od 16 do 250 nú/l min. Podstatnými veličinami je tedy tlak a průtok topného média 8. Topné médium 8, které je vháněno do výstupu 15 kompresoru J. přes trysku 04 do topného rozvodu 200 o nižší světlosti, čímž dochází k zrychlení průtoku a vlivem tření molekul topného média 8 inertního plynu dochází k zvětšení teploty, která již vzniká při výtlaku z kompresoru L Inertní topné médium 8 se v soustavě radiátor - výměník tepla ochlazuje, čímž nastává pokles tlaku v topném systému a topné médium 8 expanduje do kapalného stavu, kdy přes zpět-2CZ 14077 Ul nou větev 44 je kapalné topné médium 8 tlačeno do kapilárních trysek 5, přičemž dochází k zrychlení průtoku topného média 8 na hodnotu v rozmezí 50 až 200násobek původního průtoku. Při této rychlosti dochází za soustavou kapilárních trysek 5 k expanzi topného média 8 do systému vakuový výparník 7 o větší světlosti, kde dochází k prudkému podchlazení v rozmezí od -15 do -45 °C. Vakuum výpamíku 7 zabraňuje kondenzaci vodních par z ovzduší a zároveň dochází k stabilizaci topného média 8 s tlakem do 18 MPa. Po tomto úkonu je topné médium 8 vtlaěováno do sběrače 2, z kterého je nasáváno do soustavy 12 předehřevu a předehříváno na teplotu v rozmezí od 6 do 20 °C, kdy přes dehydrataění filtr 3 je v kompresoru! vlivem komprese zahříváno až na lOnásobek.Hermetic compressors 1, such as reciprocating, rotary or vane compressors having a compression pressure of between 6 and 50 MPa and a flow rate of heating medium 8 of between 16 and 250 n / min are suitable for the operation necessary to generate heat transfer. Thus, the essential values are the pressure and flow rate of the heating medium 8. The heating medium 8, which is blown into the compressor outlet 15 via the nozzle 04, into a lower distribution heating system 200, thereby accelerating the flow and friction of the inert gas molecules. to increase the temperature already generated when the compressor is discharged L Inert heating medium 8 in the radiator-heat exchanger system cools, causing a pressure drop in the heating system, and the heating medium 8 expands to a liquid state when 44, the liquid heating medium 8 is forced into the capillary nozzles 5, whereby the flow rate of the heating medium 8 is accelerated to a value in the range of 50 to 200 times the original flow rate. At this speed, after the capillary nozzle set 5, the heating medium 8 expands into a larger-sized vacuum evaporator 7, with rapid subcooling in the range of -15 to -45 ° C. The evaporator vacuum 7 prevents condensation of water vapor from the atmosphere and at the same time stabilizes the heating medium 8 with a pressure of up to 18 MPa. After this operation, the heating medium 8 is pressed into the collector 2, from which it is sucked into the preheating system 12 and preheated to a temperature in the range of 6 to 20 ° C, where, despite dehydration, the filter 3 is in the compressor! heated up to 10 times due to compression.

Podstatou tedy je předehřev topného média 8 a podle délky předehřevu lze regulovat výstupní teplotu, přičemž zároveň dochází k ochlazování kompresoru! ^a tudíž k prodloužení jeho životnosti.The essence is the preheating of the heating medium 8 and, depending on the length of the preheating, the outlet temperature can be regulated while the compressor is cooling! ^and therefore to extend its life.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Zařízení pro tryskový systém ohřevu topného média pro vytápění obytných, průmyslových prostor podle technického řešení lze s výhodami, jenž přináší tento systém, využít jednak u nových staveb, zejména rodinných domků, bytovek a podnikatelských provozoven, taktéž i průmyslových staveb. Dále lze tímto systémem ohřívat vodu, podehřívat plochy, jako například skleníky, hřiště atd. Použitím výměníku je rovněž možnost napojení na stávající rozvody.The equipment for jet system heating of heating medium for heating of residential, industrial premises according to the technical solution can be used with advantages of this system for new constructions, especially family houses, flats and business premises, as well as industrial constructions. Furthermore, the system can heat water, heat up areas such as greenhouses, playgrounds, etc. Using the exchanger is also possible to connect to existing distribution.

Claims

PROTECTION REQUIREMENTS

A device for a jet heating medium heating system, for heating a residential building, industrial space, including hot water domestic hot water, comprising a compressor (1), a header (2), a preheating system (12) and a heating medium filter (3) ( 8) characterized in that the compressor (1) is provided with a heating medium preheating assembly (12), one end of which is connected via a dehydration filter (3) to the suction line (14) of the compressor (1) and between its outlet (15) and a heating line (46) is provided with a throttle (4A), the other end of the heating medium preheating assembly (12) being connected to a heating medium collector (2) with an inlet valve (21) which is by means of a jumper (6) connected to the capillary nozzles (5) opening into a part of the return branch (44) of the heating distribution system (200).

A heating medium heating system device according to claim 1, characterized in that a vacuum evaporator (7) with a jumper (6) is interposed between the heating medium collector (8) and the capillary nozzle (5).

-3 CZ 14077 Ul

Device for heating system of heating medium according to claims 1 and 2, characterized in that the heating medium (8) is an environmentally friendly inert gas with operating temperature up to +260 ° C, the whole device (10) and heating system (200) the heating elements (40) form a hermetically sealed system.

Device for a heating system for heating a heating medium according to claims 1 or 1 to 3, characterized in that the throttling (4A) is effected by a cross-sectional narrowing (4) of the outlet opening (15) to the cross-section of the heating conduit (46).

A device for a heating system for heating a heating medium according to claims 1 or 1 to 3, characterized in that the throttle (4A) at the outlet (15) is performed by an inlet nozzle (04).

The heating medium jet heating apparatus according to claims 1 to 4, characterized in that the return branch (44) of the discharge pipe (43) is of a lower diameter than the heating line (46) of the supply pipe (42) to the heating elements (40).

The heating medium nozzle system of claim 1, wherein the heating device (10) has both a heating line (46) and a return branch (44) provided with shut-off elements (41, 51).

Apparatus for a heating system for heating a heating medium according to claims 1 to 7, characterized in that it is provided with a cover (9).