CZ2010672A3 - Zarízení pro ohrev teplé vody, zvlášte v objektech s centrálním rozvodem teplé vody - Google Patents
Zarízení pro ohrev teplé vody, zvlášte v objektech s centrálním rozvodem teplé vody Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2010672A3 CZ2010672A3 CZ20100672A CZ2010672A CZ2010672A3 CZ 2010672 A3 CZ2010672 A3 CZ 2010672A3 CZ 20100672 A CZ20100672 A CZ 20100672A CZ 2010672 A CZ2010672 A CZ 2010672A CZ 2010672 A3 CZ2010672 A3 CZ 2010672A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- hot water
- water
- heating
- storage tank
- heat pump
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 76
- 238000009826 distribution Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims description 26
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract 1
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 239000008236 heating water Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000004313 glare Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Abstract
Zarízení pro ohrev teplé vody, zvlášte v objektech s centrálním rozvodem vody, sestávající z první cásti tvorené akumulacní nádrží (6) s prívodem odpadní vody z objektu a z druhé cásti tvorené tepelným cerpadlem (9), akumulacním zásobníkem (11) a rídící skríní (10), pricemž výparník tepelného cerpadla je usporádán v akumulacní nádrži (6) odpadní vody a tepelné cerpadlo (9) je propojeno s teplovodní vložkou (12) usporádanou v akumulacním zásobníku (11) opatreném elektrickou topnou vložkou (13), potrubím (1) rozvodu studené vody a prívodním potrubím (3) rozvodu (2) teplé vody.
Description
Zařízení pro ohřev teplé vody, zvláště v objektech s centrálním rozvodem teplé vody
Oblast techniky
Vynález se týká zařízení pro ohřev teplé vody, zvláště v objektech s centrálním rozvodem teplé vody.
Známý stav techniky
Ohřev teplé vody - TV se provádí u uvažovaných objektů buď lokálně v místech tepelných vstupů - objektové předávací stanice nebo objektové plynové kotelny, nebo centrálně v tepelném zdroji. K ohřevu TV je využívána zpravidla energie fosilních paliv ať již přímo, nebo transformováním do jiného teplonosného média. Tento způsob vyžaduje provoz tepelného zdroje i v letních měsících, v tomto období je provoz značně neekonomický. Tepelné ztráty v rozvodech tak dvojnásobně převyšují energii teoreticky nutnou k ohřevu TUV z teploty 10°C na teplotu 55°C.
Využívání tepelných čerpadel pro ohřev TV je omezeno s ohledem na nedostatek média, ze kterého by bylo možno energii trvale odčerpávat. Při tepelných čerpadlech vzduch - voda je provoz ekonomický v letních měsících, u ostatních systémů (vrty, voda ze studní apod.) nelze pro nedostatek těchto zdrojů uvažovat s hromadným využitím.
Pomocí tepelného čerpadla je médium (vzduch, voda) o relativně nízké teplotě ochlazováno a tato tepelná energie je pomocí známého principu tepelného čerpadla převáděna na tepelnou energii o vyšší teplotě. K tepelné energii odebrané z ochlazovaného média se přičítá dále energie nutná k provozu kompresoru a výsledný poměr celkové tepelné energie o vyšších parametrech a příkonu pro pohon kompresoru, pak udává topný faktor (COP). Z jedné kWh elektrické energie lze tak získat 3,5 - 4,0 kWh tepelné energie.
Cílem tohoto vynálezu je ohřev teplé vody ekonomicky vhodný v průběhu celého roku, s možností zvýšení topného faktoru oproti známým ohřevům.
Podstata vynálezu
Podstata zařízení pro ohřev teplé vody, zvláště v objektech s centrálním rozvodem vody podle vynálezu spočívá v tom, že sestává z první části tvořené akumulační nádrží s přívodem odpadní vody z objektu a z druhé části tvořené tepelným čerpadlem, akumulačním zásobníkem a řídící skříni, přičemž vyparník tepelného čerpadla je uspořádán v akumulační nádrži odpadni vody a tepelné čerpadlo je propojeno s teplovodní vložkou uspořádanou v akumulačním zásobníku opatřeném dále elektrickou topnou vložkou, potrubím rozvodu studené vody a přívodním potrubím rozvodu teplé vody z cirkulace objektu
Teplovodní vložka a elektrická topná vložka jsou uspořádány v akumulačním zásobníku. Xkumulačni nádrž odpadni \odv je opatřena uzávěrem pro automaticky odvod usazovaných kalu a kruhovou sprchou napojenou na rozvod teple vody přes ventil se servopohonem •·· ·· ·· • ·· • ·· • ·· ·· ···
Přívodní potrubí cirkulace teplé vody je opatřeno čerpadlem a ústí do akumulačního zásobníku.
Výhodou zařízení pro ohřev teplé vody podle tohoto vynálezu je značné snížení požadavků na primární energie (pokles o 66%) snížení celoročních ztrát v rozvodech CZT (možnost letni odstávky na cca 145 dnů) a využívání nositele nízkopotenciální energie vznikající přímo provozem v bytových domech. Množství spotřebované TUV a odpadní vody je ve shodných poměrech, není potřeba velká akumulace. Zdroj nízkopotenciální energie je celoročně k dispozici s relativně konstantními parametry.
Přehled obrázků na výkrese
Na přiloženém výkrese je znázorněno schematicky zapojení ohřevu teplé užitkové vody podle vynálezu.
Příklad provedeni vynálezu
Zapojení ohřevu teplé vody, zvláště v objektech s centrálním rozvodem vody zahrnuje zařízení se dvěma základními díly, prvním dílem, do kterého je přiváděna teplá odpadní voda z objektu a ve kterém je uspořádán trubkový výparník tepelného čerpadla, které je uspořádáno ve druhém dílu zařízení. Druhý díl zařízení obsahuje část s tepelným Čerpadlem a jeho příslušenstvím, akumulační zásobník teplé vody a řídící skříň, jak bude podrobněji uvedeno dále. Celé zařízení je kompaktní, z hlediska dopravy a umístění rozděleno na dva uvedené samostatné díly propojené pouze potrubím s chladivém a kabely řízení a regulace.
Z fakturačně měřeného rozvodu studené vody je potrubím 1 přiváděna studená voda do akumulačního zásobníku 11 o odpovídajícím objemu. Voda je přiváděna do akumulačního zásobníku 11 přes vodoměr 15 sloužící k měření vyrobeného množství teplé vody Akumulační zásobník 11 je vybaven teplovodní topnou vložkou 12, a elektrickou topnou vložkou 13 s příkonem blízkým příkonu kompresoru tepelného čerpadla 9 Nastartování periodického cyklu ohřevu teplé vody je provedeno touto elektrickou topnou vložkou 13 Ohřev teplé vody pak probíhá v akumulačním zásobníku 11 pomocí vložené topné teplovodní topné vložky 12
Do akumulačního zásobníku 11 je dále přiváděna čerpadlem 14 teplá voda z přívodního potrubí 3 cirkulace objektu, např. bytového domu, a ústí do akumulačního zásobníku 11 Akumulační zásobník 11 je součástí druhého dílu zařízení v zapojení ohřevu teplé vody a tento druhý díl dále obsahuje atypické tepelne čerpadlo 9 typu voda/voda a řídící jednotku 10 Tepelne čerpadlo 9 je propojeno s teplovodní topnou vložkou 12 v akumulačním zásobníku 11 a jeho výparník je uspořádán v akumulační nádrži 6 odpadních vod. Součásti tepelného čerpadla 9 je kompletní technologie sestávající se z hermetického kompresoru, výměníku chladivo voda, cirkulačního teplovodního čerpadla a regulační třícestné armatury zajišťující konstantní výstupní teplotu topné vody před vstupem do teplovodní topné vložky 12 akumulačního zásobníku 11
Řídící jednotka 10 je opatřena rozvodem k jednotlivým snímačům i k akčním členům zařízení, přičemž řídící jednotka 10 zajišťuje jednak silové napájení jednotlivých spotřebičů (kompresor, čerpadlo, topná el. vložka) a jednak řízení všech regulačních prvků celého zařízení
První díl zařízení, zajišťující částečnou akumulaci odpadní vody a její ochlazování, obsahuje akumulační nádrž 6 na využívání nízkopotenciálního tepla této odpadní vody se dnem kónického tvaru. Akumulační nádrž 6 je vybavena těsným víkem s odvětráním a odpadním potrubím s přepadem a odtokem kalu z kuželovité spodní části. Na odtoku z akumulační nádrže 6 je potrubí osazeno uzavírací armaturou s elektrickým servopohonem.
Do akumulační nádrže 6 je svedena relativně čistá a teplá odpadní voda (oddělená od odpadů WC) z objektu samostatným potrubím 4. Akumulační nádrž 6 je dále vybavena trubkovým výparníkem tepelného čerpadla 9 s teplotou vypařování nastavenou na cca 2°C, vnitřní vestavbou zajišťující cirkulaci ochlazovaných vod a potrubím s tryskami pro automatický oplach potrubí výparníku a stěn při funkci čištění.
Správné proudění ochlazované vody je zajištěno vloženou knihovou přepážkou zajišťující oddělení přitékající vody od proudu ochlazované klesající vody v mezikruží. Z kónické části je zajištěno periodické vypouštění kalu pomocí uzávěru 8. Při vypuštění akumulační nádrže 6 je automaticky proveden ostřik stěn a potrubí výparníku tepelného čerpadla 9. Toto zajišťuje ventil se servopohonem 7 otevřením potrubí napojeném na rozvod 2 teplé vody. Přepad a odpad ochlazené vody z akumulační nádrže 6 jsou svedeny do kanalizace 5 objektu.
Tepelná energie je odebírána z odděleného svodu odpadních vod od zařízení s minimálním znečištěním (vše mimo WC). Teplo je odnímáno z odpadních vod pomocí tepelného čerpadla 9
Uvedeným vynálezem dochází k využití odpadního tepla produkovaného ve formě odpadní vody vlastním provozem daným využíváním bytového domu. Dochází tak k využití tepelné energie obsažené v odpadních vodách při jejich ochlazení na teplotu 4 - 6°C. Produkce odpadních vod v bytových domech je s nepatrným zpožděním (akumulace ve vanách, dřezech a potrubí) shodná se spotřebou teplé vody. Další energie vstupuje do tohoto systému i z ostatních spotřebičů s ohřevem (pračky, myčky) a rovněž je využívána i energie vstupující studené vody (ochlazení z 10°C na 6°C).
Do odděleného potrubí odpadní vody (provedeno např. při nutných rekonstmkcích odpadů) jsou svedeny odpady ze zařízení koupelen, dřezu v kuchyni a odpady od praček a myček instalovaných v bytech. Po smísení těchto odpadních vod je k dispozici relativně čistá voda o teplotě 30 - 32 °C, dané množstvím podílů teplé a studené vody. Množství této odpadni vody tak převyšuje o cca 40% množství spotřebované teplé vody a s relativně malým Časovým zpožděním odpovídá odběru teplé vody ze zdroje.
K dispozici je tedy nízkopotcnciální energie ze zdrojů, teplá voda, studená voda, energie vody z praček a myček a energie daná příkonem kompresoru.
Získaná energie o vyšším potenciálu zajišťuje ohřev teplé vody (188 MJ/m3) a pokryti tepelných zírat v rozvodu
Při minimalizaci tepelných ztrát zdroje a rozvodů (dodržení požadované tepel ne izolace), postačuje získaná energie z odpadních vod a energie dodaná ve formě elektrické energie pro pohon kompresoru plně pro ohřev teplé vody pro objekt. Jedná se v daném případě o energetickv uzavřenou soustavu s poměrově shodným vstupem vody pro ohřev a výstupem odpadni vodv
| ·· | • · | ·· « · | ·♦ • · | • • · · « |
| • * | • « | • · | • · | |
| Φ · • · | • · • · | • · » · | ··· · • | • · t |
| ·· | ·· | •«* · · |
Tento systém ohřevu teplé vody podle vynálezu značně snižuje požadavky na primární energie (pokles o 66%) pro ohřev TV, snížení celoročních ztrát v rozvodech CZT (možnost letní odstávky na cca 145 dnů) a využívání nositele nízkopotenciální energie vznikající přímo provozem v bytových domech. Množství spotřebované teplé vody protékající rozvodem 2 teplé vody a odpadní vody odtékající do kanalizace 5 je ve shodných poměrech, zdroj nízkopotenciální energie v odpadní vodě s konstantními parametry je celoročně k dispozici.
Claims (4)
- Patentové nároky1. Zařízení pro ohřev teplé vody, zvláště v objektech s centrálním rozvodem vody, vyznačené tím, že sestává z první části tvořené akumulační nádrží (6) s přívodem odpadní vody z objektu a z druhé části tvořené tepelným čerpadlem (9), akumulačním zásobníkem (I I) a řídící jednotkou (10), přičemž výparník tepelného čerpadla je uspořádán v akumulační nádrži (6) odpadní vody a tepelné čerpadlo (9) je propojeno s teplovodní vložkou (12) uspořádanou v akumulačním zásobníku (11) opatřeném elektrickou topnou vložkou (13), potrubím (1) rozvodu studené vody a přívodním potrubím (3) rozvodu (2) teplé vody.
- 2. Zařízení pro ohřev teplé vody podle nároku 1, vyznačené tím, že teplovodní vložka (12) a elektrická topná vložka (13) jsou uspořádány v akumulačním zásobníku (11).
- 3. Zařízení pro ohřev teplé vody podle některého z předešlých nároků, vyznačené tím, že akumulační nádrž odpadní vody (6) je opatřena uzávěrem (8) pro automatický odvod usazovaných kalů a kruhovou sprchou napojenou na rozvod (2) teplé vody přes ventil se servopohonem (7).
- 4. Zařízení pro ohřev teplé vody podle některého z předešlých nároků, vyznačené tím, že přívodní potrubí (3) teplé vody je opatřeno čerpadlem (14) a ústí do akumulačního zásobníku (H)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20100672A CZ2010672A3 (cs) | 2010-09-08 | 2010-09-08 | Zarízení pro ohrev teplé vody, zvlášte v objektech s centrálním rozvodem teplé vody |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20100672A CZ2010672A3 (cs) | 2010-09-08 | 2010-09-08 | Zarízení pro ohrev teplé vody, zvlášte v objektech s centrálním rozvodem teplé vody |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2010672A3 true CZ2010672A3 (cs) | 2012-03-21 |
Family
ID=45816261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20100672A CZ2010672A3 (cs) | 2010-09-08 | 2010-09-08 | Zarízení pro ohrev teplé vody, zvlášte v objektech s centrálním rozvodem teplé vody |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ2010672A3 (cs) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ305058B6 (cs) * | 2013-09-13 | 2015-04-15 | Nepa Spol. S R.O. | Způsob řízeného přenosu tepla z okruhu topného média ze zdroje tepla s akumulační nádrží a turbínovým čerpadlem do okruhu ohřívané spotřební vody |
-
2010
- 2010-09-08 CZ CZ20100672A patent/CZ2010672A3/cs unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ305058B6 (cs) * | 2013-09-13 | 2015-04-15 | Nepa Spol. S R.O. | Způsob řízeného přenosu tepla z okruhu topného média ze zdroje tepla s akumulační nádrží a turbínovým čerpadlem do okruhu ohřívané spotřební vody |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9719704B2 (en) | Systems and methods for recovering energy from wastewater | |
| AU2010262686B2 (en) | District energy sharing system | |
| RU2508509C1 (ru) | Нагревательная установка для производства горячей воды для бытовых нужд | |
| KR20110099364A (ko) | 기존 급탕라인을 이용한 공동주택 세대별 난방공급장치 및 방법 | |
| CN103453566A (zh) | 串联式供暖及供热水系统 | |
| RU198390U1 (ru) | Комбинированное устройство нагрева технической воды и теплоносителя для отопления жилых помещений | |
| ES2689938T3 (es) | Procedimiento para calentar agua potable, sistema de tecnología doméstica, estación doméstica y edificio | |
| CN201093601Y (zh) | 风能、太阳能与沼气互补供热装置 | |
| EP2649248A1 (en) | A vertical duct for building services like gas, water, electricity, said duct being accessible from the outside of the building | |
| CZ2004135A3 (cs) | Způsob zásobování spotřebičů tepelnou energií, popř. chladicí energií a zařízení pro tento způsob | |
| RU108561U1 (ru) | Экологическая и энергосберегающая система холодо- и теплоснабжения семейного дома | |
| EP2450641B1 (en) | An installation for heat recovery from exhaust air using a heat pump, and a building comprising said installation | |
| CZ2010672A3 (cs) | Zarízení pro ohrev teplé vody, zvlášte v objektech s centrálním rozvodem teplé vody | |
| RU80922U1 (ru) | Интегрированная система поддержания воздушно-теплового режима и горячего водоснабжения | |
| CZ21589U1 (cs) | Zařízení pro ohřev teplé vody, zvláště v objektech s centrálním rozvodem teplé vody | |
| EA025898B1 (ru) | Солнечная установка для горячего водоснабжения | |
| EP2513566A2 (en) | Split system for heating and storing water for solar heating plants, and relative method to control operation of the system | |
| JP2015129591A (ja) | コージェネレーションシステムの試運転方法 | |
| RU80921U1 (ru) | Интегрированная система поддержания воздушно-теплового режима и горячего водоснабжения | |
| RU83124U1 (ru) | Система поддержания воздушно-тепловой среды и горячего водоснабжения жилого дома | |
| RU80920U1 (ru) | Интегрированная система поддержания воздушно-теплового режима и горячего водоснабжения | |
| WO2022118063A1 (en) | Complete system for cooling and heating of residential houses or commercial units regionally without energy consumption and water wastage | |
| CN207196613U (zh) | 一种循环式暖通系统 | |
| RU119446U1 (ru) | Система тепло- и холодоснабжения жилого помещения | |
| RU1815519C (ru) | Способ теплоснабжени по методу Г.С.Рузавина и система теплоснабжени |