CZ24443U1 - Tepelný okruh kanalizačního výměníku tepla - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení 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. Lidé však svou činností vytvářejí velké množství odpadů, které jsou ve větší míře nevyužívány. K těm patří 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 teplo.

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

Podstata technického řešení

Výše zmíněné nedostatky odstraňuje do značné míry tepelný okruh kanalizačního výměníku tepla, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje tepelný kanalizační výměník uložený v kanalizační stoce a obtékaný odpadní 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 dnem, krytem, spojovacími stěnami a čely, kde mezi čely jsou vzájemně rovnoběžně uspořádány vnitřní přepážky rozdělující vnitřní prostor výměníku na jednotlivé komory, přičemž každá z přepážek je opatřena otvorem umístěným vždy na opačné straně tepelného kanalizačního výměníku než je otvor sousední přepážky, přičemž jedna okrajová komora je opatřena vývodním otvorem a druhá okrajová komora je opatřena přívodním otvorem.

V jiném výhodném provedení je vývodní otvor a přívodní otvor, ústící do okrajových komor tepelného kanalizačního výměníku, proveden na opačné straně okrajových komor, než na které je v příslušné přepážce provedený otvor, ústící do vedlejší komory.

V jiném výhodném provedení jsou dno a kryt kanalizačního výměníku prohnuté a spojovací stěny jsou vodorovné.

V jiném výhodném provedení jsou dno a kryt kanalizačního výměníku rovné a spojovací stěny na ně kolmé.

- I CZ 24443 Ul

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

V jiném výhodném provedení je Čelo uspořádané Čelně vůči toku primární kapaliny provedeno jako zkosené.

Přehled obrázků na výkrese

Technické řešení bude dále přiblíženo pomocí výkresu, kde obr. 1 představuje schéma zapojení tepelného okruhu kanalizačního výměníku tepla podle technického řešení a obr. 2 představuje transparentní pohled na jedno z provedení výměníku tepla.

Příklad provedení technického řešení

Obr. 1 představuje tepelný okruh i 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 5d, 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 I. V představeném případě je coby kanalizační tepelný výměník 2 použit zaoblený tepelný kanalizační výměník, tvořený dnem 8 prohnutým v rádiusu 300 mm, krytem 10 prohnutým v rádiusu 220 mm, Čely 21 a spojovacími stěnami 9, přičemž výměník 2 má tloušťku 40 mm a délku 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 se mohou 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 JT 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 j_7 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 T7 a přívodního otvoru 18 je 25 mm. K vývodnímu otvoru 17 a přívodnímu otvoru 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 až 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 2 si lze představit provedení kanalizačního výměníku 2 s rovným dnem 8 a krytem 10.

Proti uplavání je výměník 2 opatřen zarážkami na obrázcích nezobrazenými.

Čelo 21 uspořádané čelně vůči toku primární kapaliny, může být provedeno 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 homí hranou přepážky 11 a krytem 10 výměníku 2 je utěsněno koupelnovým silikonem, těsnicí pastou nebo gumovými pásky vloženými mezi homí 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-stoce 7, obtéká tepelný kanalizační výměník 2 a předává teplo v něm proudícímu sekundárnímu teplonosnému médiu, kterým je např. vzduch.

, 7 CZ 24443 Ul

Sekundární teplonosné médium ohřáté na cca 5 °C je přes přenosové potrubí 5a přiváděno do tepelného čerpadla 3, v němž je stlačováno, a odkud vychází již o teplotě 65 °C. Podrobný princip tepelného čerpadla není předmětem tohoto technického řešení. 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 (7)

1. NÁROKY NA OCHRANU io 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 (5d), 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

   15 jako vratné potrubí (5c) vedeno zpět do tepelného čerpadla (3).
2. 2. Tepelný okruh kanalizačního výměníku tepla podle nároku 1, vyznačující se tím, že tepelný kanalizační výměník (2) je tvořen dnem. (8), krytem (10), spojovacími stěnami (9) a čely (21), kde mezi čely (21) jsou vzájemně rovnoběžně uspořádány vnitřní přepážky (11) rozdělující vnitřní prostor výměníku (2) na jednotlivé komory, přičemž každá z přepážek (11) je

   20 opatřena otvorem (16) umístěným vždy na opačné straně tepelného kanalizačního výměníku (2) než je otvor (16) sousední přepážky (11), přičemž jedna okrajová komora je opatřena vývodním otvorem (17) a druhá okrajová komora je opatřena přívodním otvorem (18).
3. 3. Tepelný okruh kanalizačního výměníku tepla podle nároku 2, vyznačující se tím, že vývodní otvor (17) a přívodní otvor (18), ústící do okrajových komor tepelného kanali25 začního výměníku (2), je proveden na opačné straně okrajových komor, než na které je v příslušné přepážce (11) provedený otvor (16), ústící do vedlejší komory.
4. 4. Tepelný okruh kanalizačního výměníku tepla podle nároku 2, vyznačující se tím, že dno (8) a kryt (10) kanalizačního výměníku (2) jsou prohnuté a spojovací stěny (9) jsou vodorovné.

   30
5. 5. Tepelný okruh kanalizačního výměníku tepla podle nároku 2, vyznačující se tím, že dno (8) a kryt (10) kanalizačního výměníku (2) jsou rovné a spojovací stěny (9) na ně kolmé.
6. 6. Tepelný okruh kanalizačního výměníku tepla podle nároku 2, vyznačující se tím, že kanalizační výměník (2) je proveden ze vzájemně svařených nerezových ocelových

   35 plechů.
7. 7. Tepelný okruh kanalizačního výměníku tepla podle nároku 2, vyznačující se tím, že čelo (21) uspořádané čelně vůči toku primární kapaliny je provedeno jako zkosené.

   1 výkres