CZ201260A3

CZ201260A3 - Tepelný okruh kanalizacního výmeníku tepla

Info

Publication number: CZ201260A3
Application number: CZ20120060A
Authority: CZ
Inventors: Pocinková@Marcela; Horák@Petr; Bartoník@Adam
Original assignee: Vysoké ucení technické v Brne
Priority date: 2012-01-30
Filing date: 2012-01-30
Publication date: 2013-08-07
Also published as: CZ304280B6

Abstract

Tepelný okruh kanalizacního výmeníku tepla obsahuje tepelný kanalizacní výmeník (2), ulozený v kanalizacní stoce (7) a obtékaný odpadní vodou. Do výmeníku (2) je zaústeno výstupní potrubí (5a) a prívodní potrubí (5d) a tato potrubí (5a, 5d) jsou druhými konci zaústena v tepelném cerpadle (3). Z tepelného cerpadla (3) je vyvedeno prenosové potrubí (5b) do domovního tepelného výmeníku (4) a odsud je jako vratné potrubí (5c) vedeno zpet do tepelného cerpadla (3).

Description

Tepelný okruh kanalizačního výměníku tepla

Oblast techniky

Vynález se týká tepelného okruhu kanalizačního výměníku tepla.

Dosavadní stav techniky

K vytápění domů nebo ohřevu užitkové vody jsou v dnešní době běžně používána tepelná čerpadla nebo sluneční panely využívající skrytou energii přírody.

t

Lidé však svou činnosti vytvářejí velké množství odpadů, které jsou ve větší míře nevyužívány. Je jim například odpadní voda. Teplota odpadní vody procházející kanalizačními systémy může v mnohých případech dosahovat až 10 °C, což je teplo, kterým by bylo možno ohřívat například užitkovou vodu v domácnostech nebo vzduch pro vytápění domů a snížit tak jeho celkovou energetickou náročnost

Existuje mnoho tepelných výměníků převádějících teplo z primární kanalizační vody sekundárnímu médiu. Žádný z těchto spisů však neřeší následný rozvod tepla.

Spis DE 35 45 423 představuje tepelný výměník provedený jako trubice obklopující primární odpadní trubici, kterou prochází odpadní voda. Sekundární médium protékající tímto výměníkem mezi vnitřní stěnou výměníku a vnější stěnou primárního odpadního potrubí je odpadní vodou ohříváno a dále používáno.

Spis DE 10 2010 007 726 představuje tepelný výměník v řezu ve tvaru půlměsíce přisazený ke spodní části odpadního potrubí. Teplo je tak odnímáno jen ze spodní části odpadního potrubí, kde proudí nejvíce odpadní vody.

Spis EP 0 513 705 představuje tepelný výměník tvořený trubicí omotávající primární odpadní potrubí. V trubici proudí teplonosná látka a z odpadní vody odebírá ^,eP^|0· Uk)

Cílemlvynálezu je představit takový tepelný okruh kanalizačního výměníku tepla, který by odebíral teplo z odpadní kanalizační vody a účinně jej dále využíval.

Podstata vynálezu

Výše zmíněné nedostatky odstraňuje do značné míry tepelný okruh kanalizačního výměníku tepla jehož podstata spočívá vtom, že obsahuje tepelný kanalizační, výměník uložený v kanalizační stoce a obtékaný Qdpadní vodou, přičemž do výměníku je zaústěno výstupní potrubí a přívodní potrubí, přičemž tato potrubí jsou druhými konci zaústěna v tepelném čerpadle, přičemž z tepelného čerpadla je vyvedeno přenosové potrubí do domovního tepelného výměníku a odsud je jako vratné potrubí vedeno zpět do tepelného čerpadla.

Ve výhodném provedení je tepelný kanalizační výměník tvořen spodní stěnou, bočním pláštěm, krytem a vnitřními přepážkami rozdělujícími vnitřní prostor výměníku na komory, přičemž přepážky mezi jednotlivými komorami obsahují otvory umístěné vždy na opačné straně než je otvor sousední přepážky přičemž okrajové komory jsou opatřeny vývodním otvorem a přívodním otvorem.

V jiném výhodném provedení jsou vývodní otvor a přívodní otvor kanalizačního výměníku provedeny na opačné straně komory než otvor přepážky ústící do vedlejší komory.

V jiném výhodném provedení jsou spodní stěna a kryt kanalizačního výměníku rovné.

V jiném výhodném provedení jsou spodní stěna a kryt kanalizačního výměníku prohnuté.

V jiném výhodném provedení je kanalizační výměník proveden ze vzájemně svařených nerezových ocelových plechů

V jiném výhodném provedení jsou části bočního pláště uspořádané čelně vůči toku primární kapaliny, provedeny jako zkosené stěny.

Přehled obrázků na vykrese^L.

Vynález bude dále přiblížen pomocí výkresů, kde obr. 1 představuje schéma skle» zapojení tepelného okruhu kanalizačního výměníku tepla podle(vynálezu a obr. 2 představuje transparentní pohled najedno z provedení výměníku tepla.

PříklaAprovedení vynálezu

Obr. 1 představuje tepelný okruh 1 obsahující tepelný kanalizační výměník 2 uložený v kanalizačním systému tvořeném stokou 7 a obtékaný odpadní vodou 6. Do výměníku 2 je zaústěno výstupní potrubí 5a a přívodní potrubí 5^, přičemž druhé konce těchto potrubí 5a, 5d jsou zaústěna v tepelném čerpadle 3. Z tepelného čerpadla 3 je vyvedeno přenosové potrubí 5b do domovního tepelného výměníku 4 a odsud je jako vratné potrubí 5c vedeno zpět do tepelného čerpadla 3.

Kanalizačním tepelným výměníkem 2 může být jakýkoliv tepelný výměník z již známého stavu techniky, uzpůsobený k propojení se s představeným tepelným okruhem 1. V představeném případě je coby kanalizační tepelný výměník 2 použit

-3- · · ·· ·..· .:. .:..:..

• · ·♦ * · · · ^w » zaoblený tepelný kanalizační výměník, tvořený spodní stěnou 8 prohnutou v rádiusu 300 mm, bočním pláštěm 9 a krytem 10 prohnutým v rádiusu 220 mm, tloušťky 40 mm a délky 1000 mm. Kanalizační výměník 2 je opatřen vnitřními přepážkami H rozdělujícími vnitřní prostor kanalizačního výměníku 2 na čtyři komory 12, 13, 14 a 15. Rozměry kanalizačního výměníku 2 jsou lépe patrné z obr. 5 a 6 a mohou se lišit např. v závislosti na rozměrech odpadní šachty do které je kanalizační výměník 2 vkládán. Rozdílný může být i počet vnitřních komor. V kanalizačním výměníku 2 proudí sekundární médium určené pro přenos tepla určeného pro další využití, přičemž teplo je odebíráno z primární kapaliny, tedy vody v kanalizačním systému. Přepážky 11 mezi jednotlivými komorami 12, 13, 14 a 15 obsahují otvory 16 umístěné vždy na opačné straně než je otvor sousední přepážky. Průměr otvoru 16 je v představeném případě 20 mm. Okrajová komora 12 je opatřena vývodním otvorem 17 a okrajová komora 15 přívodním otvorem 18, které jsou na opačné straně komory než otvor 16 přepážky ústící do vedlejší komory 13 nebo 14. Průměr vývodního otvoru 17 a přívodního otvoru 18 je 25 mm. K vývodu 17 a přívodu 18 jsou navařeny nátrubky 19, 20 s možností našroubování, nebo nasazení, přívodního a odvodního potrubí nebo hadice. Výměník 2 je proveden ze vzájemně svařených nerezových ocelových plechů tloušťky 2-3 mm. Kanalizační výměník 2 dle výše popsaného provedení je vhodný k uložení do válcového koryta stoky 7 o průměru 300 mm, do nějž je vložen přes kanalizační šachtu.

Pro uložení do rovnostěnného koryta stoky 7 si lze představit provedení kanalizačního výměníku 2 s rovnou spodní stěnou 8 a krytem 10.

Proti uplavání je výměník 2 opatřen zarážkami na obrázcích nezobrazenými.

Části bočního pláště 9 výměníku 2 uspořádané čelně vůči toku primární kapaliny, mohou být provedeny jako zkosené, umožňující jeho snadnější obtékání.

Mezi krytem 10 výměníku 2 a horní hranou přepážek 11 si je možné představit i nesvařovaný spoj, kdy spojení mezi horní hranou přepážky 11 a krytem 10 výměníku 2 je utěsněno koupelnovým silikonem, těsnící pastou nebo gumovými pásky vloženými mezi horní hranu přepážek 11 a kryt 10 výměníku 2.

Funkce tepelného okruhu 1 je následující: Primární kapalina 6, o teplotě cca 10 °C, kterou může být odpadní voda proudící v odpadním potrubí 7, obtéká tepelný kanalizační výměník 2 a pře¢ává teplo v něm proudícímu sekundárnímu, teplonosnému médiu, kterým je např. vzduch. Sekundární teplonosné médium ohřáté na cca 5 °C je přes přenosové potrubí 5a přiváděno do tepelného čerpadla 3, v němž

-4- ·..··..· ·..· .:.

je stlačováno, a odkud vychází již o teplotě 65 °C. Podrobný princip tepelného čerpadla není předmětem tohoto vynálezu. Teplonosné médium je poté přes přenosové potrubí 5b přiváděno do domovního tepelného výměníku 4, kterým prochází a ohřívá užitkovou vodu. Z domovního tepelného výměníku 4 poté o teplotě 55 °C vystupuje a přes přenosové potrubí 5c vstupuje opět do tepelného čerpadla 3 kde expanduje a poté je o teplotě 3 °C přívodním potrubím 5d přiváděno do tepelného kanalizačního výměníku 2 ve stoce 7.

Namísto užitkové vody může být ohříván i vzduch pro vytápění.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Tepelný okruh kanalizačního výměníku tepla vyznačující se tím, že obsahuje tepelný kanalizační výměník (2) uložený v kanalizační stoce (7) a obtékaný odpadní vodou (6), přičemž do výměníku (2) je zaústěno výstupní potrubí (5a) a přívodní potrubí (5<|), přičemž tato potrubí (5a, 5d) jsou druhými konci zaústěna v tepelném čerpadle (3), přičemž z tepelného čerpadla (3) je vyvedeno přenosové potrubí (5b) do’ domovního tepelného výměníku (4) a odsud je jako vratné potrubí (5c) vedeno zpět do tepelného čerpadla (3).
2. Tepelný okruh kanalizačního výměníku tepla dle nároku ^vyznačující se tím, že tepelný kanalizační výměník (2) je tvořen spodní stěnou (8), bočním pláštěm (9), krytem (10) a vnitřními přepážkami (11) rozdělujícími vnitřní prostor výměníku (2) na komory, přičemž přepážky (11) mezi jednotlivými komorami obsahují otvory (16) umístěné vždy na opačné straně než je otvor (16) sousední přepážky (11), přičemž okrajové komory jsou opatřeny vývodním otvorem (17) a přívodním otvorem (18).
3. Tepelný okruh kanalizačního výměníku tepla dle nároku 2^vyznačující se tím, že vývodní otvor (17) a přívodní otvor (18) kanalizačního výměníku (2), jsou provedeny na opačné straně komory než otvor (16) přepážky (11) ústící do vedlejší komory.
4. Tepelný okruh kanalizačního výměníku tepla dle nároku 2 ^vyznačující se tím, že spodní stěna (8) a kryt (10) kanalizačního výměníku (2) jsou rovné.
5. Tepelný okruh kanalizačního výměníku tepla dle nároku 2|Vyznačující se tím, že spodní stěna (8) a kryt (10) kanalizačního výměníku (2) jsou prohnuté.
6. Tepelný okruh kanalizačního výměníku tepla dle nároku 2^vyznačující se tím, že kanalizační výměník (2) je proveden ze vzájemně svařených nerezových ocelových plechů.

-6- ·„··,.·
7. Tepelný okruh kanalizačního výměníku tepla dle nároku ^vyznačující se tím, že části bočního pláště (9) uspořádané čelně vůči toku primární kapaliny, jsou provedeny jako zkosené stěny.