CZ21199U1 - Zařízení k ohřevu vzduchu nebo vody - Google Patents

Description

Zařízení k ohřevu vzduchu nebo vody

Oblast techniky

Technické řešení se týká oblasti zařízení pro ohřev vzduchu nebo vody s využitím sluneční energie.

Dosavadní stav techniky

Doposud se k ohřevu vzduchu nebo vody s využitím sluneční energie používají zejména sluneční kolektory různé konstrukce.

Nejznámějšími a nejjednoduššími slunečními kolektory jsou kolektory tvořené dutinkovou textilií opatřenou z obou stran nánosem plastické hmoty, zejména PVC, PU či jejich kopolymerů, plněné vodou, která proudí nucené nebo samovolně dutinkami vytvořenými v textilii, a při tomto proudění se ohřívá vlivem slunečního záření. Nevýhodou těchto řešení je poměrně nízká účinnost, protože ohřev vody nastává pouze při slunečním svitu.

Dalším známým řešením jsou tzv. fotovoltaické články, které využívají sluneční svit k přeměně na elektrickou energii a tu pak následně na energii tepelnou. Nevýhodou těchto řešení je zejména vyšší cena při instalaci a zejména nutnost připojení na rozvodnou elektrickou síť v případě použití větší soustavy těchto fotovoltaických článků.

Známé jsou rovněž solární panely, tvořené plochými tlakovými nebo vakuovými trubicovými slunečními kolektory. Jako tepelná izolace je v těchto systémech většinou využíváno vakuum, které se nachází mezi skleněnými částmi plochých tlakových kolektorů nebo mezi trubicemi vakuových trubicových kolektorů. Účinnější trubicové systémy se užívají pro jejich nízké tepelné ztráty a také pro jejich vyšší využitelnost, protože teplo z nich lze získávat i při velmi slabém slunečním záření, stejně tak i pri nízkých venkovních teplotách, i pod 0 °C. Základní panel vakuových trubicových kolektorů je tvořen soustavou dvojstěnných vakuových skleněných trubic, kterými je vedena kovová trubice pro přenos získaného tepla, jednou svou stranou upevněnými k akumulační části panelu, kde se teplo přenáší na teplovodnou kapalinu a touto kapalinou je přenášeno k výměníku a dále do vyhrivacího systému.

Každé z použitých řešení má své specifické vlastnosti, které ho v konkrétním případě zvýhodňují před jinými řešeními, nebo naopak mají své nedostatky, které omezují jejich použití. Nevýhodou se jeví hlavně složitost většiny řešení, neboť kolektorové systémy musí být ve většině případů doplněny dalšími regulačními a bezpečnostními prvky.

Podstata technického řešení

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje zařízení k ohřevu vzduchu nebo vody, tvořené páteřní trubicí, soustavou tyčových trysek, soustavou dvojstěnných vakuových skleněných trubic, izolovaným krytem pro uložení páteřní trubice a zdrojem tlakového vzduchu či tlakové vody podle tohoto technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že k páteřní trubici, tvořené výhodně trubkou z teplovodného materiálu, je kolmo a/nebo šikmo vůči její podélné ose připojena alespoň jedna řada tyčových trysek, vyrobených výhodně rovněž z teplovodného materiálu, uspořádaných s výhodou v jedné rovině a v pravidelných rozestupech, přičemž páteřní trubka je uložena v prostoru vytvořeném izolovaným krytem a je orientována vodorovně nebo svisle, když tyčové trysky jsou uloženy ve dvojstěnných vakuových skleněných trubicích shodně s podélnými osami těchto dvojstěnných vakuových skleněných trubic, přičemž dvojstěnné vakuové skleněné trubice jsou jednou svou otevřenou stranou odebíratelně zapojeny do vnitřního prostoru izolovaného krytu prostřednictvím otvorů, vytvořených v plášti izolovaného krytu páteřní trubice, a druhá strana těchto dvojstěnných vakuových skleněných trubic je vzduchotěsně uzavřena, když k jedné straně páteřní trubice je připojen vstup tlakového vzduchu nebo tlakové vody, a na druhé straně páteřní trubice je k jejímu krytu připojen výstup pro odvod ohřátého vzduchu nebo ohřáté

CZ 21199 Ul vody. Odvod ohřátého vzduchuje ve výhodném provedení vyveden přímo do prostoru k vysoušení, nebo je připojen k dalšímu zařízení pro zpracování tohoto ohřátého vzduchu, s výhodou je zapojen do obvodu s tepelným čerpadlem. Odvod ohřáté vody je přiveden k výměníku či bojleru a dále zapojen do požadovaného okruhu teplé vody vyhřívacího systému, s výhodou je zapojen do obvodu s tepelným čerpadlem.

Zařízení k ohřevu vzduchu nebo vody podle tohoto technického řešení umožňuje temperovat nebo vysoušet určený prostor či odebírat teplou vodu pro další použití. Zařízení je výhodné používat zejména v období podzimu a na jaře, kdy není nutné používat plné vytápění objektu a pro jeho temperaci stačí teplo získané zařízením k ohřevu vzduchu nebo vody podle tohoto technického řešení.

Přehled obrázků na výkresech

Technické řešení bude blíže vysvětleno pomocí výkresů, na nichž je zobrazeno zařízení k ohřevu vzduchu nebo vody. Na OBR. 1 je znázorněno jednořadé zařízení k ohřevu vzduchu nebo vody s dvojstěnnými vakuovými skleněnými trubicemi usazenými kolmo vůči páteřní trubce v Čelním pohledu, OBR. 2 znázorňuje totéž zařízení v pohledu bočním, OBR. 3 znázorňuje dvouřadé zařízení k ohřevu vody s dvojstěnnými vakuovými skleněnými trubicemi usazenými kolmo vůči páteřní trubce v pohledu axonometrickém, a OBR. 4 znázorňuje jednořadé zařízení k ohřevu vzduchu nebo vody s dvojstěnnými vakuovými skleněnými trubicemi usazenými vůči páteřní trubce šikmo.

Příklady provedení

Příklad 1

Zařízení k ohřevu vzduchu podle OBR. 1 a OBR. 2 je tvořeno páteřní trubicí 1 pro rozvod vzduchu, orientovanou vodorovně, k níž je kolmo k ose páteřní trubky I a v jedné rovině v pravidelných rozestupech pevně připojena jedna řada tyčových trysek 3, tvořící tak vertikálně uloženou soustavu tyčových trysek 3 pro rozvod vzduchu určeného k ohřevu. Každá z tyčových trysek 3 je uložena ve dvojstěnné vakuové skleněné trubici 2 z borosilikátového skla, opatřené vnitřním povlakem pro zvýšení absorbování slunečního tepla. Tyčové trysky 3 jsou ve dvojstěnných vakuových skleněných trubicích 2 uloženy shodně s podélnými osami těchto dvojstěnných vakuových skleněných trubic 2. Páteřní trubice 1 je uložena v izolovaném krytu 4, do něhož je rovněž svou první otevřenou stranou odnímatelné připojena vytvořená soustava dvojstěnných vakuových skleněných trubic 2. Druhá strana dvojstěnných vakuových skleněných trubic 2 je vzduchotěsně uzavřena. K jedné straně páteřní trubice 1 je připojen vstup 5 tlakového vzduchu, jehož zdrojem je ventilátor. Jako zdroj je možno použít i např. kompresor. Tento vzduch je veden páteřní trubkou I a tyčovými tryskami 3 do dvojstěnných vakuových skleněných trubic 2, kde dochází k jeho ohřevu. Ohřátý vzduch je pak vyveden do prostoru vytvořeného izolovaným krytem 4 páteřní trubice I a výstupem 6 z tohoto izolovaného krytu 4 do sběrného místa k dalšímu zpracování tohoto ohřátého vzduchu nebo přímo do vyhřívaného prostoru.

Příklad 2

Zařízení k ohřevu vody podle OBR. 1 a OBR. 2 je tvořeno páteřní trubicí 1 pro rozvod vody, orientovanou vodorovně, k níž je kolmo k ose páteřní trubky i a v jedné rovině v pravidelných rozestupech pevně připojena jedna řada tyčových trysek 3, tvořící tak vertikálně uloženou soustavu tyčových trysek 3 pro rozvod vody určené k ohřevu. Každá z tyčových trysek 3 je uložena ve dvojstěnné vakuové skleněné trubici 2 z borosilikátového skla, opatřené vnitřním povlakem pro zvýšení absorbování slunečního tepla. Tyčové trysky 3 jsou ve dvojstěnných vakuových skleněných trubicích 2 uloženy shodné s podélnými osami těchto dvojstěnných vakuových skleněných trubic 2. Páteřní trubice 1 je uložena v izolovaném krytu 4, do něhož je rovněž svou první otevřenou stranou odnímatelné připojena vytvořená soustava dvojstěnných vakuových skleněných trubic 2. Druhá strana dvojstěnných vakuových skleněných trubic 2 je vzduchotěsně uza-2CZ 21199 Ul vřena. K jedné straně páteřní trubice 1 je připojen vstup 5 tlakové vody, jehož zdrojem je čerpadlo. Tato voda je vedena páteřní trubkou 1 a tyčovými tryskami 3 do dvojsténných vakuových skleněných trubic 2, kde dochází k jejímu ohřevu. Ohřátá voda je pak vyvedena do prostoru vytvořeného izolovaným krytem 4 páteřní trubice 1 a výstupem 6 z tohoto izolovaného krytu 4 přivedena k výměníku či bojleru a dále zapojena do požadovaného okruhu teplé vody vyhřívacího systému nebo přímo ke spotřebiči teplé vody.

Příklad 3

Zařízení k ohřevu vzduchu podle OBR. 3 je tvořeno páteřní trubicí i pro rozvod vzduchu, orientovanou svisle, k níž jsou kolmo k ose páteřní trubky 1 a v jedné rovině v pravidelných rozestupech pevně připojeny dvě řady tyčových trysek 3, tvořící tak horizontálně uloženou soustavu tyčových trysek 3 pro rozvod vzduchu určeného k ohřevu. Každá z tyčových trysek 3 je uložena ve dvojstěnné vakuové skleněné trubici 2, z borosilikátového skla, opatřené vnitřním povlakem pro zvýšení absorbování slunečního tepla. Tyčové trysky 3 jsou ve dvojsténných vakuových skleněných trubicích 2 uloženy shodně s podélnými osami těchto dvojsténných vakuových skleněných trubic 2. Páteřní trubice 1 je uložena v izolovaném krytu 4, do jejíhož prostoru je rovněž svou první otevřenou stranou odnímatelně připojena vytvořená soustava dvojsténných vakuových skleněných trubic 2. Druhá strana dvojsténných vakuových skleněných trubic 2 je vzduchotěsně uzavřena. K jedné straně páteřní trubice 1 je připojen vstup 5 tlakového vzduchu, jehož zdrojem je ventilátor. Jako zdroj je možno použít i např. kompresor. Tento vzduch je veden páteřní trubkou I a tyčovými tryskami 3 do dvojsténných vakuových skleněných trubic 2, kde dochází k jeho ohřevu. Ohřátý vzduch je pak vyveden do prostoru vytvořeného izolovaným krytem 4, a výstupem 6 z tohoto krytu 4 do sběrného místa k dalšímu zpracování tohoto ohřátého vzduchu nebo přímo do vyhřívaného prostoru.

Příklad 4

Zařízení k ohřevu vody podle OBR. 3 je tvořeno páteřní trubicí 1 pro rozvod vody, orientovanou svisle, k níž jsou kolmo k ose páteřní trubky 1 a v jedné rovině v pravidelných rozestupech pevně připojeny dvě řady tyčových trysek 3, tvořící tak horizontálně uloženou soustavu tyčových trysek 3 pro rozvod vody určené k ohřevu. Každá z tyčových trysek 3 je uložena ve dvojstěnné vakuové skleněné trubici 2, z borosilikátového skla, opatřené vnitřním povlakem pro zvýšení absorbování slunečního tepla. Tyčové trysky 3 jsou ve dvojsténných vakuových skleněných trubicích 2 uloženy shodně s podélnými osami těchto dvojsténných vakuových skleněných trubic 2. Páteřní trubice 1 je uložena v izolovaném krytu 4, do jejíhož prostoru je rovněž svou první otevřenou stranou odnímatelně připojena vytvořená soustava dvojsténných vakuových skleněných trubic 2. Druhá strana dvojsténných vakuových skleněných trubic 2 je vzduchotěsně uzavřena. K jedné straně páteřní trubice i je připojen vstup 5 tlakové vody, jehož zdrojem je čerpadlo. Tato voda je vedena páteřní trubkou 1 a tyčovými tryskami 3 do dvojsténných vakuových skleněných trubic 2, kde dochází k jejímu ohřevu. Ohřátá voda je pak vyvedena do prostoru vytvořeného izolovaným krytem 4, a výstupem 6 z tohoto krytu 4 přivedena k výměníku či bojleru a dále zapojena do požadovaného okruhu teplé vody vyhřívacího systému nebo přímo ke spotřebiči teplé vody.

Příklad 5

Zařízení k ohřevu vzduchu podle OBR. 4 je tvořeno páteřní trubicí i pro rozvod vzduchu, orientovanou svisle, k níž je pod úhlem 20° k ose páteřní trubky 1 a v jedné rovině v pravidelných rozestupech pevně připojena jedna řada tyčových trysek 3, tvořící šikmo uloženou soustavu tyčových trysek 3 pro rozvod vzduchu určeného k ohřevu. Každá z tyčových trysek 3 je uložena ve dvojstěnné vakuové skleněné trubici 2 z borosilikátového skla, opatřené vnitřním povlakem pro zvýšení absorbování slunečního tepla. Tyčové trysky 3 jsou ve dvojsténných vakuových skleněných trubicích 2 uloženy shodně s podélnými osami těchto dvojsténných vakuových skleněných trubic 2. Páteřní trubice 1 je uložena v prostoru vytvořeném izolovaným krytem 4, do něhož je rovněž svou první otevřenou stranou odnímatelně připojena vytvořená soustava dvojsténných

CZ 21199 Ul vakuových skleněných trubic 2. Druhá strana dvojstěnných vakuových skleněných trubic 2 je vzduchotěsně uzavřena. K jedné straně páteřní trubice 1 je připojen vstup 5 tlakového vzduchu, jehož zdrojem je ventilátor. Jako zdroj je možno použít i např. kompresor. Tento vzduch je veden páteřní trubkou 1 a tyčovými tryskami 3 do dvojstěnných vakuových skleněných trubic 2, kde dochází k jeho ohřevu. Ohřátý vzduch je pak vyveden do prostoru vytvořeného izolovaným krytem 4 a výstupem 6 z tohoto krytu 4 do sběrného místa k dalšímu zpracování tohoto ohřátého vzduchu nebo přímo do vyhřívaného prostoru.

Příklad 6

Zařízení k ohřevu vody podle OBR. 4 je tvořeno páteřní trubicí 1 pro rozvod vody, orientovanou io svisle, k níž je pod úhlem 20° k ose páteřní trubky i a v jedné rovině v pravidelných rozestupech pevně připojena jedna řada tyčových trysek 3, tvořící šikmo uloženou soustavu tyčových trysek 3 pro rozvod vody určené k ohřevu. Každá z tyčových trysek 3 je uložena ve dvojstěnné vakuové skleněné trubici 2 z borosilikátového skla, opatřené vnitřním povlakem pro zvýšení absorbování slunečního tepla. Tyčové trysky 3 jsou ve dvojstěnných vakuových skleněných trubicích 2 ulo15 ženy shodně s podélnými osami těchto dvojstěnných vakuových skleněných trubic 2. Páteřní trubice I je uložena v prostoru vytvořeném izolovaným krytem 4, do něhož je rovněž svou první otevřenou stranou odnímatelně připojena vytvořená soustava dvojstěnných vakuových skleněných trubic 2. Druhá strana dvojstěnných vakuových skleněných trubic 2 je vzduchotěsně uzavřena. K jedné straně páteřní trubice 1 je připojen vstup 5 tlakové vody, jejímž zdrojem je čerpa20 dlo. Tato voda je vedena páteřní trubkou 1 a tyčovými tryskami 3 do dvojstěnných vakuových skleněných trubic 2, kde dochází k jejímu ohřevu. Ohřátá voda je pak vyvedena do prostoru vytvořeného izolovaným krytem 4 a výstupem 6 z tohoto krytu 4 přivedena k výměníku či bojleru a dále zapojena do požadovaného okruhu teplé vody vyhřívacího systému nebo přímo ke spotřebiči teplé vody.

Uvedené příklady provedení jsou jen ilustrační, je možné použít jak kombinace uvedených příkladů použití, tak i jejich další modifikace. Výhodnou možností použití zařízení podle tohoto užitného vzoru je možnost zapojení do okruhu s tepelným čerpadlem a tím možnost dalšího zvýšení účinnosti zařízení a snížení nákladů na vytápění objektu nebo dodávku teplé vody.

Zařízení k ohřevu vzduchu nebo vody podle tohoto technického řešení je použitelné jak v do30 mácnostech, tak i v průmyslových provozech a to zejména v přechodných ročních obdobích, kdy se nepoužívají běžné topné prostředky.

Zařízení lze v kombinaci s fotovoltaickými prvky pro pohon zdroje tlakového vzduchu nebo vody použít i bez zajištěného přívodu elektrické energie např. na chatách, v kempech, chalupách, při výzkumných expedicích v nepřístupném terénu apod.

Claims (7)

1. 35 NÁROKY NA OCHRANU

   1. Zařízení k ohřevu vzduchu nebo vody, tvořené páteřní trubicí (1), soustavou tyčových trysek (3), soustavou dvojstěnných vakuových skleněných trubic (2), izolovaným krytem (4), a zdrojem tlakového vzduchu či tlakové vody, vyznačující se tím, žek páteřní trubici (1), uložené v prostoru vytvořeném izolovaným krytem (4), je kolmo a/nebo šikmo vůči její po40 délné ose připojena alespoň jedna řada tyčových trysek (3), uspořádaných v jedné rovině a v pravidelných rozestupech, přičemž páteřní trubka (1) je orientována vodorovně nebo svisle, a tyčové trysky (3) jsou uloženy shodně s podélnými osami dvojstěnných vakuových skleněných trubic (2) v těchto dvojstěnných vakuových skleněných trubicích (2), přičemž dvojstěnné vakuové skleněné trubice (2) jsou jednou svou otevřenou stranou odebíratelně zapojeny do prostoru

   45 vytvořeného izolovaným krytem (4) páteřní trubice (1) pomocí otvorů vytvořených v plášti izo-4 CZ 21199 Ul lovaného krytu (4), a druhá strana těchto dvojstěnných vakuových skleněných trubic (2) je vzduchotěsně uzavřena.
2. 2. Zařízení k ohřevu vzduchu nebo vody podle nároku 1, vyznačující se tím, žek jedné straně páteřní trubice (1) je připojen vstup (5) tlakového vzduchu nebo tlakové vody, a na

   5 druhé straně páteřní trubice (1) je k jejímu izolovanému krytu (4) připojen výstup (6) pro odvod ohřátého vzduchu nebo ohřáté vody.
3. 3. Zařízení k ohřevu vzduchu nebo vody podle nároku 2, vyznačující se tím, že zdrojem tlakového vzduchu je ventilátor a/nebo kompresor, a že odvod ohřátého vzduchu je vyveden přímo do prostoru k vysoušení, nebo je připojen k dalšímu zařízení pro zpracování tohoto io ohřátého vzduchu.
4. 4. Zařízení k ohřevu vzduchu nebo vody podle nároku 2, vyznačující se tím, že zdrojem tlakové vody je čerpadlo, a že odvod ohřáté vody je přiveden k výměníku či bojleru a je dále zapojen do požadovaného okruhu teplé vody vyhřívacího systému.
5. 5. Zařízení k ohřevu vzduchu nebo vody podle nároku 3, vyznačující se tím, že 15 odvod ohřátého vzduchuje zapojen do obvodu s tepelným čerpadlem.
6. 6. Zařízení k ohřevu vzduchu nebo vody podle nároku 4, vyznačující se tím, že odvod ohřáté vody je zapojen do obvodu s tepelným čerpadlem.
7. 7. Zařízení k ohřevu vzduchu nebo vody podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím že páteřní trubice (1) a tyčové trysky (3) jsou vyrobeny z teplovodného materiálu.