CZ2008237A3 - Teplotní stratifikacní zarízení k ukládání kapaliny v nádrži - Google Patents

Abstract

Teplotní stratifikacní zarízení k ukládání kapaliny do akumulacní nádrže (1) a k odebírání kapaliny z akumulacní nádrže (1), obsahující akumulacní nádrž (1) pripojenou k prívodu ukládané kapaliny, smešovací ústrojí (2) usporádané mimo akumulacní nádrž (1), pripojené k odvodu uložené kapaliny a spojené s akumulacní nádrží (1) vratným potrubím, a výstup odebírané kapaliny. Uvnitr akumulacní nádrže (1) jsou usporádány alespon dva plováky (12, 13, 18) spražené s vodicím prostredkem pro jejich vedení ve smeru pusobení gravitacní síly, jejichž vnitrní prostor je spojen otvory (123, 132, 1811) s prostorem akumulacní nádrže (1). Prívod ukládané kapaliny do akumulacní nádrže (1) je tvoren pružným potrubím (15) procházejícím vnitrním prostorem akumulacní nádrže (1) a zavedeným do vnitrního prostoru jednoho plováku (12), a vnitrní prostor druhého plováku (13, 18) je spojen alespon dvema pružnými potrubími (16, 17, 171, 172) vedenými vnitrním prostorem akumulacní nádrže (1) se smešovacím ústrojím (2, 4), které je dalším potrubím prímo spojeno s prostorem akumulacní nádrže (1).

Description

Teplotní stratifikační zařízení k ukládání kapaliny do akumulační nádrže a k odebírání kapaliny z akumulační nádrže, obsahující akumulační nádrž připojenou k přívodu ukládané kapaliny, směšovací ústroji uspořádané mimo akumulační nádrž, připojené k odvodu uložené kapaliny, spojené s akumulační nádrži vratným potrubím a výstup odebírané kapaliny.

Dosavadní stav techniky

Nevýhodou konvenčních akumulačních nádrží kapaliny je nevhodný způsob ukládání teplonosné kapaliny do nádrže, při kterém se přiváděná ohřátá kapalina nekontrolované mísí s chladnou kapalinou. Při tom dochází ke směšování kapaliny o vysoké teplotě s kapalinou o teplotě podstatně nižší, čímž se znehodnocuje energie vynaložená na ohřev kapaliny. Další nevýhodou je odběr ohřáté kapaliny z akumulační nádrže, která vzhledem k místu odběru prakticky nemá požadovanou teplotu. Kapalina se odebírá v podstatě znejvyššího místa nádrže, kde je kapalina nejteplejší. Ochlazuje se tedy zbytečně kapalina nacházející se na nejvyšší energetické hladině.

Tento problém je řešen několika způsoby. Nejčastěji se jedná o využití teplotních stratifikátorů, které zajišťují tepelné rozvrstvení kapaliny v akumulační nádrži. Většinou se požívá otvory opatřených trubek umístěných horizontálně v akumulační nádrži.

Příkladem je řešení chráněné spisem JP 2005180789, které obsahuje akumulační nádrž s přívodní trubkou teplé vody umístěnou horizontálně v horní části nádrže a odvodní trubkou chladnější vody umístěnou horizontálně v dolní části nádrže. Každá tato trubka je propojena několika větvemi se sní rovnoběžnou trubkou s radiálními otvory, kterými z horní trubky vstupuje do nádrže teplá voda a do dolní trubky vstupuje chladnější vody z nádrže. Poloha otvorů určuje polohu vrstvy kapaliny, do níž vstupuje kapalina stejné teploty.

r*»*ytfTfln*n7''

Trubky jsou pevně spojeny se stěnou akumulační nádrže. Konstrukce zařízení je relativně jednoduchá, ale nevýhodou je omezení stratifikace polohou otvorů ve stratifikačni trubici, tedy směšování kapalin rozdílné teploty, navíc zařízení neřeší uspokojivě odběr kapaliny z akumulační nádrže.

Řešení podle US 4510922 využívá stratifikačni trubice umístěné v nádrži svisle. Stratifikačni trubice je opatřena radiálními otvory, přičemž v její střední části ji v určité délce obklopuje soustředný válec ukončený prstencovými čely, do kterého je přivedena ohřátá kapalina. Pokud má přiváděná kapalina teplotu nižší než odpovídá teplotě vrstvy na úrovni přívodu ohřáté kapaliny, postupuje přiváděná kapalina děrovanou stratifikačni trubicí dolů až do místa, ve kterém se vyrovnají teploty a kde potom přiváděná kapalina vystupuje radiálními otvory do kapaliny v nádrži v okolí stratifikačni trubice. Naopak pokud má přiváděná kapalina teplotu vyšší než odpovídá teplotě vrstvy na úrovni přívodu ohřáté kapaliny, postupuje přiváděná kapalina děrovanou stratifikačni trubicí nahoru do místa, ve kterém se vyrovnají teploty a kde potom přiváděná kapalina vystupuje radiálními otvory do kapaliny v nádrži v okolí stratifikačni trubice. Nevýhodou je, část kapaliny opouští stratifikačni trubici radiálními otvory drive, než dosáhne požadované teplotní vrstvy, naopak kapalina z prostoru akumulační nádrže vniká do stratifikačni trubice. Vrstvení kapaliny je nedokonalé a podél trubice se v její blízkosti vytváří určitý objem kapaliny, jehož teplota neodpovídá teplotnímu vrstvení v dalším objemu akumulační nádrže.

Cílem vynálezu je odstranit/ nebo alespoň podstatné snížit nedostatky dosavadního stavu techniky.

Podstata vynálezu

Cíle vynálezu je dosaženo teplotním stratifikačním zařízením k ukládání kapaliny do akumulační nádrže, jehož podstata spočívá vtom, že uvnitř akumulační nádrže je uspořádán alespoň jeden ukládaci plovák a alespoň jeden odběrový plovák, které jsou spřaženy s vodicím prostředkem pro jejich vedení ve směru působení gravitační síly a jejich vnitřní prostor je spojen otvory s prostorem akumulační nádrže, přičemž přívod ukládané kapaliny do akumulační nádrže je tvořen pružným potrubím procházejícím vnitřním

prostorem akumulační nádrže a zavedeným do vnitřního prostoru ukládaciho plováku a vnitřní prostor odběrového plováku je spojen alespoň dvěma pružnými potrubími vedenými vnitřním prostorem akumulační nádrže se směšovacím ústrojím, které je dalším potrubím přímo spojeno s prostorem akumulační nádrže.

Výhodou je, že plováky přenášejí ve svém vnitřním prostoru objem kapaliny, jejíž měrná hmotnost se liší od měrné hmotnosti kapaliny v akumulační nádrží. To způsobuje pohyb plováků ve svislém směru způsobený rozdílem měrné hmotnosti kapaliny uvnitř plováku a mimo plovák a kapalina vychází do okolního prostoru uvnitř akumulační nádrže až v úrovni vrstvy, která má teplotu velmi blízkou teplotě kapaliny uvnitř plováku. Toto platí analogicky i pro výstupní plovák, který je navíc připojen vratným potrubím k přívodu teplejší_r

Λ nebo studenější kapaliny ze směšovacího ústrojí.

Podstata teplotního stratifikačního zařízení k ukládání kapaliny do akumulační nádrže je uvnitř akumulační nádrže uspořádán alespoň jeden ukládací plovák spřažený s vodicím prostředkem pro jeho vedení ve směru působení gravitační síly, jehož vnitrní prostor je spojen otvory s prostorem akumulační nádrže, přičemž přívod ukládané kapaliny do akumulační nádrže je tvořen pružným potrubím procházejícím vnitrním prostorem akumulační nádrže a zavedeným do vnitřního prostoru tohoto plováku. Toto zařízení řeší pouze ukládání kapaliny do akumulační nádrže a s výhodou použitelné v případech, kdy odběr kapaliny je řešen jiným způsobem.

V případech, kdy přívod a ukládání kapaliny do akumulační nádrže je vyřešen a je třeba vyřešit pouze odběr kapaliny, je uvnitř akumulační nádrže uspořádán alespoň jeden odběrový plovák spřažený s vodicím prostředkem pro jeho vedení ve směru působeni gravitační síly, jehož vnitřní prostor je spojen otvory s prostorem akumulační nádrže, přičemž vnitřní prostor tohoto plováku je spojen alespoň dvěma pružnými potrubími vedenými vnitřním prostorem akumulační nádrže se směšovacím ústrojím, které je dalším potrubím přímo spojeno s prostorem akumulační nádrže.

Akumulační nádrž je v těchto případech vybavena buď pouze vstupním plovákem a neřeší stratifikovaný odběr kapaliny, nebo naopak pouze výstupním

Ρ835βββΖ'' plovákem a neřeší stratifikovaný přívod ohřáté kapaliny. To může být vhodné v případech, že stratifikace druhé části je v závislosti na zařazení nádrže v kontextu většího celku řešena jinými prostředky.

Je výhodné, když vnitřní prostor plováku je rozdělen příčkami alespoň na dva prostory, zvláště je výhodné, když alespoň některá z příček je opatřena průchozími otvory.

Takové řešení umožňuje v případě požadavku bud zcela oddělit od sebe dva prostory v jednom plováku, nebo využít škrticího účinku otvorů v přepážce k důkladnému vyplnění prostoru plováku kapalinou a přesnějšímu vertikálnímu pohybu plováku při přesunu do místa požadované teplotní vrstvy.

Výhodné je, když vodicím prostředkem pro vedení plováku je lanko upevněné oběma konci svisle v akumulační nádrži a procházející vodicí dutinou vytvořenou v plováku.

Řešeni je nenákladné, spolehlivé z hlediska pohybu plováku a splňuje i požadavek snadné montáže.

Rovněž je výhodné, když směšovací zařízení obsahuje regulační ústrojí, čerpadlo a alespoň jeden třícestný ventil ovládaný regulačním ústrojím.

Přesné a spolehlivé ustavení plováku pro odběr výstupní kapaliny je důsledkem regulovaného směšování výstupní kapaliny s teplejší kapalinou a rychlé reakce ovládacích prostředků na požadavek změny teploty. Výsledkem je dosažení požadované teploty výstupní kapaliny bez potřeby dalšího směšování a tím i vysoká energetická účinnost zařízení.

Výhodné je také, když uvnitř plováku je vytvořen samostatný uzavřený prostor, přičemž alespoň část stěny tohoto prostoru je vytvořena pružným materiálem a tento samostatný uzavřený prostor je vyplněn kapalinou, jejíž teplotní roztažnost je odlišná od teplotní roztažnosti ukládané kapaliny. Zvláště výhodné je, když je samostatný uzavřený prostor vytvořen pomocí pružné přepážky těsně spojené s vnitrní stěnou plováku.

Tímto uspořádáním lze kompenzovat hustotu a objemovou teplotní roztažnost materiálu, ze kterého je vytvořen plovák.

r ojOvuaJíC.

Přehled obrázků na výkrese

Příkladná provedení řešení podle vynálezu jsou schématicky znázorněna na výkrese, kde značí obr, 1 akumulační nádrž s dvoupotrubním připojením odběrového plováku, obr. 2 akumulační nádrž s třípotrubním připojením odběrového plováku a obr. 3 plovák se samostatným uzavřeným prostorem vytvořeným pomocí pružné přepážky.

Příklady provedeni vynálezu

Teplotní stratifikační zařízení k ukládání kapaliny do akumulační nádrže a k odebírání kapaliny z akumulační nádrže podle vynálezu obsahuje akumulační nádrž 1. a směšovací ústroji 2.

V provedení podle obr. 1 tvoří akumulační nádrž 1 uzavřený zásobník 11, v jehož vnitřním prostoru je uspořádán ukládací plovák 12 a odběrový plovák 13. V příkladném provedení jsou plováky 12,13 vytvořeny jako dutá válcovitá tělesa, která jsou ve své ose procházející jejich hmotnostním těžištěm opatřena průchozí vodicí dutinou 121,131.

Ukládací plovák 12 obsahuje uvnitř ve spodní části dvě přepážky 122 rozdělující dutinu plováku 12 na tři prostory. Obě přepážky 122 jsou opatřeny množstvím průchozích otvorů 1221. Válcovitá stěna plováku 12 je v horní části po obvodě opatřena průchozími radiálními otvory 123.

Odběrový plovák 13 má spodní dno opatřeno průchozími otvory 132 a uvnitř plováku 13 je v jeho spodní části uspořádána přepážka 133 rozdělující dutinu plováku 13 na dva prostory. Přepážka 133 je opatřena množstvím průchozích otvorů 1331.

Uvnitř zásobníku 11 jsou ve svislé poloze upevněna dvě vodicí lanka 14, na kterých jsou svými vodícími dutinami 121, 131 navlečeny plováky 12, 13. Plováky 12, 13 jsou vzhledem k zásobníku 11 na vodicích lankách 14 ve svislém směru přemístitelné s minimálním třecím odporem.

Zásobník 11 je na bočním obvodu opatřen vstupním hrdlem 111, výstupním hrdlem 112 a vratným hrdlem 113. V horním čele zásobníku 11 je umístěno přepouštěcí hrdlo 114.

pssseteVstupní hrdlo 111 je ve vnitřním prostoru zásobníku 11 spojeno se dnem ukládacího plováku 12 pružným potrubím 15, jehož délka umožňuje svislý posun ukládacího plováku 12 v celé délce vodícího lanka 14.

Výstupní hrdlo 112 je ve vnitřním prostoru zásobníku 11 spojeno se spodní dutinou odběrového plováku 13 pružným potrubím 16 a vratné hrdlo 113 je ve vnitřním prostoru zásobníku 11 spojeno s horní dutinou odběrového plováku 13 pružným potrubím 17. Délka pružných potrubí 16, 17 umožňuje svislý posun odběrového plováku 13 v celé délce vodícího lanka 14.

Vně akumulační nádrže 1 je uspořádáno směšovací ústrojí 2.

V provedení podle obr. 1 obsahuje směšovací ústrojí 2 třícestný směšovací ventil 21 s pohonem 211 čerpadlo 22, škrticí ventil 23 s pohonem 231 a regulační ústrojí 24. Výstupní hrdlo 112 akumulační nádrže 1 je připojeno potrubím s jedním vstupem třícestného směšovacího ventilu 21, přičemž k jeho druhému vstupu je připojeno potrubí vedené od přepouštěcího hrdla 114 akumulační nádrže 1. Výstup třícestného směšovacího ventilu 21 je spojen se vstupem čerpadla 22, výstup čerpadla 22 je rozvětven. Jedna větev je zavedena do vstupu škrticího ventilu 23, jehož výstup je připojen k vratnému hrdlu 113 akumulační nádrže 1. Druhá větev z výstupu čerpadla 22 je vlastním výstupem směšovacího ústrojí 2 připojeným na soustavu spotřebiče 3 kapaliny odebírané z akumulační nádrže 1. Pohony 211,231 jsou spřaženy s regulačním ústrojím 24.

Provedení zařízení podle vynálezu znázorněné na obr. 2 se liší od výše uvedeného provedeni připojovacími hrdly zásobníku 11 akumulační nádrže 1, koncepcí odběrového plováku 18 a směšovacího ústrojí 4.

Zásobník 11 je kromě vstupního hrdla 111, výstupního hrdla 112, vratného hrdla 113 a přepouštěcího hrdla 114 opatřen navíc finálním výstupním hrdlem 115, které je prostřednictvím potrubí spojeno se soustavu spotřebiče 3 kapaliny odebírané z akumulační nádrže 1.

Odběrový plovák 18 má spodní dno 181 opatřeno průchozími otvory 1811 a uvnitř plováku 18 je v jeho spodní části uspořádána neprůchodná > ’ * * ’ ‘ P&566CZ přepážka 182, a nad ní přepážka 183 opatřená množstvím průchozích otvorů 1831. Přepážky 182,183 rozdělují dutinu plováku 18 na tři prostory.

Výstupní hrdlo 112 je ve vnitřním prostoru zásobníku 11 spojeno se spodním prostorem odběrového plováku 18 pružným potrubím 16 a vratné hrdlo 113 je ve vnitřním prostoru zásobníku 11 spojeno s prostředním prostorem odběrového plováku 18 pružným potrubím 171. Finální výstupní hrdlo 115 je ve vnitřním prostoru zásobníku 11 spojeno s horním prostorem odběrového plováku 18 pružným potrubím 172. Délka pružných potrubí 16, 171, 172 umožňuje svislý posun odběrového plováku 18 v celé délce vodícího lanka 14.

Vně akumulační nádrže 1 je uspořádáno směšovací ústroji 4.

V provedení podle obr. 2 obsahuje směšovací ústrojí 4 třícestný směšovací ventil 41 s pohonem 411, čerpadlo 42 a regulační ústroji 43. Zapojení třícestného směšovacího ventilu 41 odpovídá zapojeni třícestného směšovacího ventilu 21 z obr. 1. Pohon 411. třícestného směšovacího ventilu 41 je spřažen s regulačním ústrojím 43. Výstup čerpadla 42 je přímo připojen k vratnému hrdlu 113 do akumulační nádrže 1.

Na obr. 3 je znázorněn ukládací plovák 12 obsahující jednu perforovanou přepážku 122. V horní částí plováku 2 je uspořádána pružná přepážka 124 rozdělující dutinu na dva nepropustně oddělené prostory. Uzavřený prostor 125 je vyplněn kapalinou, jejíž teplotní roztažnost a hustota se liší od teplotní roztažnosti a hustoty kapaliny ukládané do pracovního prostoru 126. Uzavřený prostor 125 je opatřen servisním plnicím otvorem 1251.

V provozním stavu je teplotní stratifikačni zařízení zařazeno mezi neznázorněný tepelný zdroj pro ohřev kapaliny, kterým může být například sluneční kolektor, a soustavu spotřebiče 3 ohřáté kapaliny, kterou může být například domovní rozvod teplé kapaliny. Výstup tepelného zdroje je připojen na vstupní hrdlo 111 akumulační nádrže 1. Akumulační nádrž je naplněna kapalinou, jejíž teplota je vzhledem k závislosti měrné hmotnosti na teplotě nejvyšší v horní části akumulační nádrže 1.

Při odběru kapaliny z akumulační nádrže 1 dojde k přivádění ohřáté kapaliny do vstupního hrdla 1ti. Ta vstupuje pružným potrubím 15 do spodního prostoru ukládacího plováku 12. Vzhledem ke škrticímu účinku přepážek 122 se ‘¹ · ¹ '' ' PAViflftPZ ukládací plovák dokonale plní přiváděnou ohřátou kapalinou. Pokud měrná hmotnost kapaliny v ukládacím plováku klesá, začne se plovák 12 pohybovat po vodicím lanku 14 nahoru. Jeho pohyb se zastaví v úrovni, ve které se měrná hmotnost kapaliny uvnitř plováku 12 vyrovná s měrnou hmotností kapaliny v okolí plováku 12. Přitom jsou v této teplotní vrstvě teploty kapaliny v plováku 12 a ve vnitřním prostoru akumulační nádrže na úrovni plováku 12 stejné. Přiváděná kapalina vystupuje z ukládacího plováku 12 otvory 123 do vnitrního prostoru akumulační nádrže 1 do vrstvy kapaliny o stejné teplotě.

V provedení podle obr. 1 je po impulzu k odběru kapaliny z akumulační nádrže 1 vyvolaném soustavou spotřebiče 3 ohřáté kapaliny odebíraná kapalina nasávána čerpadlem 22 směšovacího zařízení 2 z prostoru zásobníku 11 otvory 132 do spodního prostoru odběrového plováku 13. Dále je vedena pružným potrubím 16 do vstupu třícestného směšovacího ventilu 21, kde je k ní přimíchávána teplejší kapalina přisávaná z horní části akumulační nádrže 1 potrubím z přepouštěciho hrdla 114. Smíchaná kapalina je potom čerpadlem 22 dopravována do soustavy spotřebiče 3. Přitom část množství kapaliny dodávané čerpadlem 22 jde přes pootevřený škrticí ventil 23 vratným hrdlem 113, pružným potrubím 17 do horní části odběrového plováku 13.

Při požadavku soustavy spotřebiče 3 na vyšší teplotu odebírané kapaliny je prostřednictvím regulačního ústrojí 24 přestaven pohonem 211 třícestný směšovací ventil 21 na větší množství přimíchávané teplé kapaliny z přepouštěciho hrdla 114. Zároveň prostřednictvím regulačního ústrojí 24 pohon 231 zvětši průtok škrticím ventilem 23, čímž se horní část odběrového plováku 13 plní teplejší kapalinou a plovák 13 se pohybuje po vodicím lanku 14 nahoru do míst s vyšší teplotou okolní kapaliny. Po dosažení požadované teploty odebírané kapaliny přestaví regulační ústrojí 24 ventily 21,23 tak, že se teplota kapaliny v horní části odběrového plováku 13 přestane zvyšovat a jeho pohyb se zastaví.

Při požadavku soustavy spotřebiče 3 na nižší teplotu odebírané kapaliny uzavře prostřednictvím regulačního ústrojí 24 a pohonu 211 třícestný směšovací ventil 21 přívod teplejší kapaliny od přepouštěciho hrdla 114, horní část odběrového plováku 13 se plní chladnější kapalinou a plovák 13 se ’ ¹ rajuuntAC pohybuje po vodicím lanku 14 dolů. Po dosaženi teplotní vrstvy, ve které se vyrovná teplota kapaliny uvnitř odběrového plováku 13 s teplotou kapaliny v jeho okolí, se vertikální pohyb odběrového plováku 13 zastaví.

V provedeni podle obr. 2 je po impulzu k odběru kapaliny z akumulační nádrže 1 vyvolaném soustavou spotřebiče 3 ohřáté kapaliny odebíraná kapalina nasávána čerpadlem 42 směšovacího zařízeni 4 z prostoru zásobníku 11 otvory 1811 do spodního prostoru odběrového plováku 18. Dále je vedena pružným potrubím 16 do vstupu třícestného směšovacího ventilu 41, kde je k ní přimíchávána teplejší kapalina přisávaná z horní části akumulační nádrže 1 potrubím z přepouštěcího hrdla 114, Smíchaná kapalina je potom čerpadlem 42 dopravována vratným hrdlem 113 a pružným potrubím 171 do prostřední části odběrového plováku 18. Odtud je kapalina vytlačována otvory 1831 v přepážce 183 do horního prostoru odběrového plováku 18, z něhož pokračuje pružným potrubím 172 a finálním výstupním hrdlem 115 do soustavy spotřebiče 3 ohřáté kapaliny.

Při požadavku soustavy spotřebiče 3 na vyšší teplotu odebírané kapalíny je prostřednictvím regulačního ústrojí 43 přestaven třícestný směšovací ventil 41 pohonem 411 na větší množství přimíchávané teplé kapaliny z přepouštěcího hrdla 114. Prostřední a horní část odběrového plováku 18 se plní teplejší kapalinou a plovák 18 se pohybuje po vodicím lanku 14 nahoru do míst s vyšší teplotou okolní kapaliny. Po dosažení požadované teploty odebírané kapaliny přestaví regulační ústrojí 43 třícestný směšovací ventil 41 tak, že se teplota kapaliny v horní části odběrového plováku 18 přestane zvyšovat a jeho pohyb se zastaví.

Při požadavku soustavy spotřebiče 3 na nižší teplotu odebírané kapaliny uzavře prostřednictvím regulačního ústrojí 43 a pohonu 411 třícestný směšovací ventil 41 přívod teplejší kapaliny od přepouštěcího hrdla 114, prostředni a horní část odběrového plováku 18 se plni chladnější kapalinou a odběrový plovák 18 se pohybuje po vodicím lanku 14 dolů. Po dosažení teplotní vrstvy v akumulační nádrži 1, ve které se vyrovná teplota kapaliny uvnitř odběrového plováku 18 s teplotou kapaliny v jeho okolí, se vertikální pohyb odběrového plováku 18 zastaví.

Sofistikované provedení podle obr. 3 zpřesňuje vertikální polohu zastavení ukládacího plováku 12 tím, že kompenzuje hustotu a teplotní roztažnost materiálu, ze kterého je ukládaci plovák 12 vyroben. Přívodem ohřáté kapaliny, jejíž teplota je vyšší, než teplota kapaliny na okamžité úrovni v okolí zásobníku 11. dojde vlivem roztažnosti materiálu ukládacího plováku 12 ke zvětšení jeho vnitřního objemu. U provedení podle obr. 1 se tím se zvýši vertikální sila působící na ukládaci plovák 12 směrem nahoru. V provedení podle obr. 3 se však vedením tepla ohřeje i kapalina v uzavřeném prostoru 125, její objem se zvětší a deformací pružné přepážky 124 zmenšený prostor pro ukládanou kapalinu kompenzuje roztažnost materiálu ukládacího plováku 12. Toto řešeni může mít svoje opodstatnění tam, kde jde o dosažení velmi přesné polohy ukládacího plováku 12 vzhledem k teplotnímu rozvrstvení kapaliny v zásobníku 11, například u laboratorních zařízení.

V neznázorněném provedeni je uzavřený prostor 125 ukládacího plováku 12 vyplněný odlišnou kapalinou vytvořen jako uzavřený pružný vak podobný vakům známých hydropneumatických akumulátorů.

Je zřejmé, že analogicky může být uzavřeným prostorem 125 vyplněným odlišnou kapalinou opatřen i odběrový plovák 13, případně 18.

Akumulační nádrž 1 může být v souvislosti s použitím jiného způsobu a zařízení k odebírání kapaliny vrstvené při ukládání vybavena pouze stratifikačním zařízením k ukládání kapaliny do akumulační nádrže. Naopak při použití jiného způsobu a zařízení ke stratifikovanému ukládání kapaliny může být akumulační nádrž vybavena pouze stratifikačním zařízením k odebírání kapaliny

Výhodou zařízeni podle vynálezu s vertikálně se pohybujícími plováky tvořícími do jisté míry separované nádoby v prostředí kapaliny uložené v zásobníku, do kterých je přiváděna ohřátá kapalina resp. odváděna odebíraná kapalina, je dosažení požadovaného teplotního vrstvení kapaliny v akumulační nádrži, komfortu používáni ohřáté kapaliny, a tím i vysoké energetické účinnosti zařízení.

Claims (9)

1$

1. Teplotní stratifikační zařízení k ukládání kapaliny do akumulační nádrže a k odebírání kapaliny z akumulační nádrže, obsahující akumulační nádrž připojenou k přívodu ukládané kapaliny, směšovací ústroji uspořádané mimo akumulační nádrž, připojené k odvodu uložené kapaliny, spojené s akumulační nádrží vratným potrubím a výstup odebírané kapaliny, vyznačující se tím, že uvnitř akumulační nádrže (1) je uspořádán alespoň jeden ukládací plovák (12) a alespoň jeden odběrový plovák (13,18), které jsou spřaženy s vodicím prostředkem pro jejich vedení ve směru působení gravitační síly a jejich vnitřní prostor je spojen otvory (123,132,1811) s prostorem akumulační nádrže (1), přičemž přívod ukládané kapaliny do akumulační nádrže (1) je tvořen pružným potrubím (15) procházejícím vnitřním prostorem akumulační nádrže (1) a zavedeným do vnitrního prostoru ukládacího plováku (12) a vnitřní prostor odběrového plováku (13, 18) je spojen alespoň dvěma pružnými potrubími (16,17,171,172) vedenými vnitřním prostorem akumulační nádrže (1) se směšovacím ústrojím (2, 4), které je dalším potrubím přímo spojeno s prostorem akumulační nádrže (1).

2. Teplotní stratifikační zařízení k ukládání kapaliny do akumulační nádrže obsahující akumulační nádrž připojenou k přívodu ukládané kapaliny, vyznačující se tím, že uvnitř akumulační nádrže (1) je uspořádán alespoň jeden ukládací plovák (12) spřažený s vodícím prostředkem pro jeho vedení ve směru působení gravitační síly, jehož vnitřní prostor je spojen otvory (123) s prostorem akumulační nádrže (1), přičemž přívod ukládané kapaliny do akumulační nádrže (1) je tvořen pružným potrubím (15) procházejícím vnitřním prostorem akumulační nádrže (1) a zavedeným do vnitřního prostoru ukládacího plováku (12).

1z

1F ešsseee-z

3. Teplotní stratifikační zařízení k odebíráni kapaliny z akumulační nádrže, obsahující akumulační nádrž připojenou k přívodu ukládané kapaliny, směšovací ústrojí uspořádané mimo akumulační nádrž, připojené k odvodu uložené kapaliny, spojené s akumulační nádrží vratným potrubím a výstup odebírané kapaliny, vyznačující se tím, že uvnitř akumulační nádrže (1) je uspořádán alespoň jeden odběrový plovák (13, 18) spřažený s vodicím prostředkem pro jeho vedení ve směru působení gravitační síly, jehož vnitřní prostor je spojen otvory (132, 1811) s prostorem akumulační nádrže (1), přičemž vnitřní prostor odběrového plováku (13, 18) je spojen alespoň dvěma pružnými potrubími (16, 17, 171, 172) vedenými vnitřním prostorem akumulační nádrže (1) se směšovacím ústrojím (2,4), které je dalším potrubím přímo spojeno s prostorem akumulační nádrže (1).

4. Teplotní stratifikační zařízení podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že vnitřní prostor plováku (12, 13,18) je rozdělen příčkami (122,133,182,183) alespoň na dva prostory.

5 (125) je vytvořena pružným materiálem a tento samostatný uzavřený prostor je vyplněn kapalinou, jejíž tepelná roztažnost je odlišná od tepelné roztažnosti ukládané kapaliny,

5. Teplotní stratifikační zařízení podle nároku 4, vyznačující se tím, že alespoň některá z příček (122,133,183) je opatřena průchozími otvory.

6. Teplotní stratifikační zařízeni podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že vodicím prostředkem pro vedení plováku je vodicí lanko (14) upevněné oběma konci svisle v akumulační nádrži (1) a procházející vodicí dutinou (121,131) vytvořenou v plováku.

7. Teplotní stratifikační zařízení podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že směšovací zařízení (2, 4) obsahuje regulační ústrojí (24, 43), čerpadlo (22, 42) a alespoň jeden trojcestný směšovací ventil (21,41) ovládaný regulačním ústrojím (24,43).

8, Teplotní stratifikační zařízení podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že uvnitř plováku (12, 13, 18) je vytvořen samostatný uzavřený prostor (125), přičemž alespoň část stěny tohoto prostoru

9. Teplotní stratifikační zařízení podle nároku 8, vyznačující se tím, že 10 samostatný uzavřený prostor (125) je vytvořen pomocí pružné přepážky (124) těsně spojené s vnitřní stěnou plováku (12,13,18).