CZ29097U1

CZ29097U1 - Storage water heater with adjustable thermostatic mixing control of withdrawn water

Info

Publication number: CZ29097U1
Application number: CZ2014-30256U
Authority: CZ
Inventors: Pavel Bláha
Original assignee: Pavel Bláha
Priority date: 2014-11-13
Filing date: 2014-11-13
Publication date: 2016-02-01

Description

Oblast technikyTechnical field

Technické řešení se týká tlakových akumulačních ohřívačů vody s tepelným výkonem k ohřevu vody nejvýše 4 kW, s akumulační nádrží ohřáté vody o objemu nejvýše 250 litrů, s maximálním provozním přetlakem vody nejvýše 1,0 MPa, ve kterých se jakýmkoli zdrojem tepla tato voda ohřívá na teplotu maximálně 95 °C, přičemž tato teplota je řízena řízením provozu zdroje tepla ohřívače, například elektrického topného tělesa, nebo například plynového hořáku, nebo například výměníku tepla z topné vody, v závislosti na teplotě ohřáté vody v akumulační nádrži. Jedná se například o akumulační tlakové ohřívače vody v bytech, v šatnách, v umývárnách a podobně. Dosavadní stav technikyThe technical solution relates to pressure storage water heaters with a water heating capacity of not more than 4 kW, with a storage tank of heated water of not more than 250 liters, with a maximum operating water overpressure of not more than 1.0 MPa, in which any water source heats it to a temperature of at most 95 ° C, which temperature is controlled by controlling the operation of the heat source of the heater, for example an electric heater, or, for example, a gas burner, or, for example, a heating water heat exchanger, depending on the temperature of the heated water in the storage tank. These include, for example, storage water heaters in apartments, dressing rooms, washrooms and the like. Background Art

Tlakové akumulační ohřívače teplé vody s výše uvedenými parametry jsou dosud vybaveny pouze regulací maximální teploty ohřáté vody v akumulační nádrži prostřednictvím ovládání topného výkonu svého zdroje tepla. Například u elektrického ohřívače vody teplotní spínač regulátoru teploty zapíná a vypíná elektrický proud do topného tělesa v závislosti na okamžité teplotě ohřívané vody v akumulační nádrži. Ohřev vody je zastaven vždy po dosažení teploty vody takové, na jakou je regulace maximální teploty vody nastavena, a je znovu zahájen, až když teplota ohřáté vody klesne o několik stupňů pod tuto teplotu. Tato maximální teplota ohřáté vody v akumulační nádrži je u některých ohřívačů nastavitelná uživatelem ohřívače kdykoli za provozu pomocí ovladače regulátoru maximální teploty, umístěného zvenčí na dostupné místo na skříni ohřívače. U některých ohřívačů je tato teplota nastavitelná jen odborným zásahem na regulátoru teploty uvnitř ohřívače. V akumulačních tlakových ohřívačích je tímto způsobem obvykle nastavena maximální teplota vody v rozmezí asi 55 °C až 80 °C. Co nejvyšší se tato teplota nastavuje kvůli možnosti v relativně malém objemu akumulační nádrže naakumulovat co nejvíce tepla. Tepelný výkon zdrojů tepla u akumulačních ohřívačů vody je zpravidla tak malý, že při obvyklém souvislém odběru ohřáté vody z ohřívače, i v případě, že současně s tím je zdroj tepla v ohřívači v provozu na plný výkon, průměrná teplota ohřáté vody v akumulační nádrži ohřívače vlivem míšení se studenou přitékající vodou klesá, a s tím klesá také teplota ohřáté vody, odebírané z ohřívače. V důsledku výše popsaného stavu pak v odběrných místech vody, například u vodovodních baterií umyvadel nebo sprch, vytéká na začátku odběru vody po odtočení chladné vody z potrubí, z větve teplé vody voda příliš teplá, kterou je nutné pro účely mytí nebo sprchování míchat ve výtokové baterii v určitém poměru se studenou vodou. V průběhu odběru vody klesá teplota teplé vody do baterie, a proto je třeba pro udržení teploty odebírané vody poměr teplé a studené vody v baterii postupně měnit, třeba i v několika krocích. Při delší přestávce v odběru vody z ohřívače během mytí, zdroj tepla opět teplotu ohřáté vody v akumulační nádrži zvýší (zvláště u malých akumulačních nádrží o velikosti 10, 15, 20 litrů), zatímco v potrubí od ohřívače se poměrně vysoká teplota teplé vody vlivem teplotních ztrát rychle ochladí a při dalším zahájení odběru vody vytéká z baterie voda nejprve studená a pak zase příliš teplá a poměr studené a teplé vody vyžaduje znovu seřízení. To vede k časovým prodlevám mytí, k prodlužování doby spotřeby vody, k větší spotřebě vody a tepla. A je to nepříjemné, není to komfortní. Regulace teploty odebírané vody se v místech odběru vody může provádět i automaticky, s využitím výtokových termostatických baterií. To ovšem vyžaduje výměnu původních typů baterií za baterie termostatické na všech místech požadované automatické regulace teploty vody. Což není vždy možné nebo žádoucí. Například kvůli finančním nákladům, nebo kvůli nutnosti současné rekonstrukce určité části vodovodního potrubí ve stěně, nebo například kvůli přání majitele, zachovat případné původní stylové nebo luxusní baterie v místech odběru vody nadále v provozu.The hot water storage heaters with the above parameters are still only equipped with the control of the maximum heated water temperature in the storage tank by controlling the heating power of their heat source. For example, in an electric water heater, the temperature controller of the temperature controller turns on and off the electric current to the heater, depending on the instantaneous temperature of the heated water in the storage tank. Water heating is stopped whenever the water temperature is set to which the maximum water temperature control is set and is restarted when the heated water temperature drops a few degrees below this temperature. This maximum hot water temperature in the storage tank is adjustable by the heater user at any time during operation using the maximum temperature controller actuator located on the outside of the heater housing. With some heaters, this temperature can only be adjusted by expert intervention on the temperature controller inside the heater. Typically, in a storage pressure heater, a maximum water temperature of about 55 ° C to 80 ° C is set. As high as possible, this temperature is set to accumulate as much heat as possible in the relatively small volume of the storage tank. As a rule, the heat output of the heat sources of the storage water heaters is so small that, with the usual continuous withdrawal of heated water from the heater, even when the heat source in the heater is in full operation, the average temperature of the heated water in the heater storage tank is due to mixing with cold inflowing water, it decreases, and thus the temperature of heated water taken from the heater decreases. As a result of the above-described condition, water taps, such as washbasin or shower faucets, leak at the start of water abstraction after the cold water is drained from the pipes, water too hot from the hot water branch, which must be mixed in the effluent for washing or showering purposes battery in a certain ratio with cold water. During the water abstraction, the temperature of the hot water drops to the battery and therefore the ratio of hot and cold water in the battery needs to be changed gradually, even in several steps, in order to maintain the water temperature. During a longer break in the water heater during washing, the heat source again increases the temperature of the heated water in the accumulation tank (especially for small storage tanks of 10, 15, 20 liters), while in the heater pipe the relatively high temperature of hot water due to temperature The loss of water quickly cools and when the water is started again, the cold water flows out of the battery and then too warm again and the ratio of cold and hot water requires re-adjustment. This leads to time delays in washing, to longer water usage times, more water and heat consumption. And it's uncomfortable, it's not comfortable. The water temperature control can also be carried out automatically at the water extraction points, using thermostatic taps. However, this requires replacing the original battery types with thermostatic batteries at all locations of the required automatic water temperature control. This is not always possible or desirable. For example, due to financial costs or the need for simultaneous renovation of a particular section of the water pipe in the wall, or for example the owner's desire, keep any original stylish or luxury batteries in the water collection points still in use.

-1 CZ 29097 U1-1 CZ 29097 U1

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Výše uvedené nedostatky stávajícího stavu z větší části odstraňuje navržené technické řešení tlakového akumulačního ohřívače vody, který je kromě výše popsané regulace maximální teploty vody v akumulační nádrži vybaven navíc směšovací, za provozu přestavitelnou termostatickou regulací teploty odebírané teplé vody na stálou teplotu, pomocí míchání ohřáté vody z akumulační nádrže ohřívače s částí studené vody, přiváděné do ohřívače k ohřevu. Za tím účelem je před místo odběru teplé vody z ohřívače instalován termostatický směšovací regulátor teploty vody, který odebírá ohřátou vodu z akumulační nádrže a studenou vodu z potrubí přívodu vody do akumulační nádrže ohřívače, a směšováním v potřebném poměru upravuje teplotu této vody ve svém výstupním potrubí na nastavenou hodnotu. Ovladačem termostatického regulátoru je možné kdykoli nastavenou hodnotu teploty odebírané teplé vody změnit. Z akumulační nádrže ohřívače může být přitom vyvedeno ještě i zvláštní potrubí ohřáté vody, které se případně využije pro přímý odběr ohřáté vody bez směšovací regulace její teploty.The above-mentioned shortcomings of the current state are largely eliminated by the proposed technical solution of the pressure accumulation water heater, which, in addition to the above-described regulation of the maximum water temperature in the accumulation tank, is equipped with a mixing, thermostatically adjustable thermostatic temperature control of the hot water drawn to a constant temperature by means of mixing heated water from the heater storage tank with a portion of the cold water supplied to the heater for heating. To this end, a thermostatic water temperature mixing regulator is installed in front of the hot water supply point of the heater, which draws the heated water from the storage tank and cold water from the water supply pipe to the heater storage tank and adjusts the water temperature in its outlet pipe by mixing it in the required ratio to the set value. The thermostat controller can be changed at any time by the thermostat control knob. In addition, a special hot water pipe can be discharged from the storage tank of the heater, which can be used for direct extraction of heated water without mixing its temperature control.

Celé zařízení, tlakový akumulační ohřívač s regulací teploty horké vody v akumulační nádrži v dosavadním rozsahu, plus termostatický směšovací regulátor teploty odebírané teplé vody, včetně všech propojovacích potrubí celého zařízení, může být instalováno ve společné skříni, přičemž ovladač termostatického regulátoru bude umístěn na dobře dosažitelném místě vně skříně.The entire equipment, pressure accumulator heater with hot water temperature control in the accumulation tank to date, plus a thermostatic hot water mixing regulator, including all of the equipment's entire conduit, can be installed in a common cabinet, with the thermostat controller placed in a well-reachable outside the cabinet.

Nebo může být tlakový akumulační ohřívač s regulací teploty horké vody v akumulační nádrži v dosavadním rozsahu bez termostatického regulátoru umístěn ve své skříni, a termostatický směšovací regulátor teploty odebírané teplé vody je umístěn mimo tuto skříň jako samostatný celek, namontovaný na potrubí vývodu ohřáté vody ze skříně ohřívače a na potrubí přívodu studené vody do skříně ohřívače, v těsné blízkosti této skříně, a ovladač termostatického směšovacího ohřívače pro nastavení teploty odebírané teplé vody je umístěn vně skříně akumulačního ohřívače.Alternatively, a pressure accumulator heater with a hot water temperature control in the accumulation tank without a thermostatic regulator may be located in its housing, and the thermostatic hot water mixing regulator is located outside the housing as a separate unit, mounted on the hot water outlet pipe from the housing the heater and the cold water supply line to the heater housing, in close proximity to the housing, and the thermostatic mixing heater controller for setting the temperature of the hot water withdrawn is located outside the storage heater housing.

Termostatický regulátor teploty vody a všechna jeho propojovací potrubí musí mít stejné nebo vyšší maximální dovolené teploty, tlaky a průtoky vody, jaké má akumulační ohřívač.The thermostatic water temperature controller and all its connection pipes must have the same or higher maximum allowable temperatures, pressures and water flows as the accumulator heater.

Akumulační ohřívač vody s nastavitelnou termostatickou regulací odebírané vody se v provozu projeví oproti ohřívačům bez této regulace poklesem spotřeby vody a tepla a vyšším komfortem při odběru teplé vody.The storage water heater with adjustable thermostatic control of the water withdrawal will be in operation in comparison with heaters without this control by decreasing water and heat consumption and higher comfort during hot water extraction.

Oproti jiným technickým řešením, kterými se dosáhne podobného výsledku, je navržené řešení levnější, univerzálnější, energeticky úspornější, a nevyžaduje prakticky žádné stavební rekonstrukce.Compared to other technical solutions to achieve a similar result, the proposed solution is cheaper, more versatile, more energy efficient, and requires virtually no construction reconstruction.

Příklad uskutečnění technického řešeníExample of a technical solution

Instalace a provoz nového elektrického tlakového akumulačního ohřívače vody s nastavitelnou termostatickou směšovací regulací teploty odebírané vody.Installation and operation of a new electric pressure storage water heater with adjustable thermostatic mixing water temperature control.

Při výměně staršího elektrického tlakového akumulačního ohřívače vody v bytové koupelně s vyhovujícím stavem všech ostatních zařízení, se namísto původního akumulačního ohřívače s objemem 120 litrů, s nastavenou maximální teplotou vody v akumulační nádrži 65 °C, s výkonem elektrického ohřevu 1000 W, který byl elektricky vyhříván v režimu hromadného dálkového ovládání provozu elektrospotřebičů pouze v pásmu levnějšího tarifu elektřiny po dobu nejvýše 8 hodin denně a byl bez možnosti kdykoli případným vypínačem v koupelně vypnout nebo zapnout ohřev tohoto ohřívače, namontoval nový elektrický tlakový akumulační ohřívač vody s nastavitelnou termostatickou směšovací regulací teploty odebírané vody s objemem pouze 15 litrů, s nastavenou maximální teplotou vody v akumulační nádrži 65 °C, s výkonem elektrického ohřevu 1200 W, připojil se na přívod elektřiny přes vypínač se světelnou signalizací zapnutého stavu a s možným odběrem elektřiny kdykoli po dobu 24 hodin denně. TermostatickýWhen replacing an older electric storage water heater in a residential bathroom with a satisfactory condition of all other appliances, instead of the original 120 liter storage heater, with a maximum set water temperature of 65 ° C, with an electrical power of 1000 watts, which was electrically heated in the mode of remote control operation of electrical appliances only in the cheaper electricity tariff zone for a maximum of 8 hours a day and was able to switch the heater on or off by any switch in the bathroom at any time, installed a new electric pressure storage water heater with adjustable thermostatic mixing temperature control only 15 liters of water, with a set maximum water temperature of 65 ° C, with an electric heating capacity of 1200 watts, connected to the power supply via a light signal switch the on-state and with the possible take-off of electricity at any time for 24 hours a day. Thermostatic

-2CZ 29097 Ul směšovací regulátor ohřívače se nastavil na teplotu 35 °C, vhodnou komfortní teplotu pro mytí a sprchování podle požadavku uživatele.-2EN 29097 Ul Heater Mixer Control Set to 35 ° C, convenient comfort temperature for washing and showering as required by the user.

Ohřev vody v novém ohřívači kdykoli během 24 hodin denně, a nejen po dobu levnějšího tarifu za dodávku elektřiny, se volil z důvodu energeticky úspornějšího provozu nového ohřívače, který i tak umožnil větší finanční úsporu než původní ohřev ve velkém ohřívači jen v pásmu nižšího tarifu za elektřinu.Heating the water in the new heater at any time during the 24 hours a day, and not only for the cheaper tariff for electricity supply, was chosen because of the more energy-efficient operation of the new heater, which nevertheless allowed for more financial savings than the original heating in the large heater only in the lower tariff zone for electricity.

Malý objem akumulační nádrže nového ohřívače bylo možné zvolit, protože jeho termostatická regulace teploty odebírané teplé vody udržuje i při malém objemu akumulační nádrže teplotu odebírané vody dlouho stálou, a protože ohřev vody v ohřívači se provádí kdykoli je to třeba.The small volume of the storage tank of the new heater could be chosen because its thermostatic temperature control of the hot water extracted keeps the temperature of the water withdrawn for a long time even with a small storage tank volume, and because the water in the heater is made whenever needed.

Malý objem nového ohřívače dovolil jeho umístění na nové místo v koupelně, blíže místům odběru vody, a tím umožnil ještě dále zkrácení doby od počátku odběru teplé vody do stabilizace její teploty v odběru, snížení spotřeby vody a snížení spotřeby tepla k ohřevu vody.The small volume of the new heater allowed it to be placed in a new place in the bathroom, closer to the water draw-off points, thus further reducing the time from the start of hot water consumption to stabilizing its take-off temperature, reducing water consumption and reducing heat consumption for water heating.

Při plném ohřátí vody v akumulační nádrži nového ohřívače na 65 °C je při jeho objemu 15 litrů možné odebrat najednou asi 30 litrů vody teplé 35 °C. To je dostatečné množství teplé vody pro běžné osprchování jedné osoby, nebo pro úsporné osprchování dvou osob bezprostředně po sobě.With full heating of the water in the storage tank of the new heater to 65 ° C, about 30 liters of hot 35 ° C water can be taken at a time of 15 liters. This is a sufficient amount of hot water for normal shower of one person, or for the economical shower of two people in succession.

Během dne se ohřev vody v novém ohřívači vypínačem zapíná jen v době, kdy je očekáván odběr teplé vody. Sníží se tím tepelné ztráty ohřívače oproti stavu, kdyby byl ohřívač trvale nahříván na nastavenou maximální teplotu 65 °C. Přitom i při dlouhodobém vypnutí ohřevu se komfortní teploty vody pro krátké mytí, výše uvedených 35 °C, dosáhne asi za 10 až 15 minut po zapnutí ohřevu.During the day, the water heater in the new heater is switched on by the switch only when hot water is expected. This reduces the heat loss of the heater compared to the condition that the heater was permanently heated to a set maximum temperature of 65 ° C. At the same time, even when the heating is switched off for a long time, the short wash temperature of the above-mentioned 35 ° C water reaches about 10 to 15 minutes after the heating is switched on.

Při běžném mytí nebo sprchování se při provozu nového akumulačního ohřívače s termostatickou směšovací regulací odebírané vody otevírá u kohoutkové umyvadlové nebo vanové baterie pouze kohoutek teplé vody, u pákové umyvadlové nebo vanové baterie se páka otevírá v poloze „maximální teplota“. Po krátké době otevření vytéká z baterie nebo ze sprchy voda s komfortní teplotou pro mytí nebo sprchování. Při krátké přestávce v potřebě vody se jednoduše zavírá jen otevřený kohoutek teplé vody, při jeho opětovném otevření vytéká z baterie nebo ze sprchy prakticky okamžitě teplá voda s komfortní teplotou. Úplně odpadají prodlevy potřebné k dřívějšímu nastavování teploty vody výtokovými armaturami, snížila se spotřeba vody i spotřeba energie na její ohřev.In normal washing or showering, only a hot water tap is opened when a new thermostatic mixing water heater is operated, the tap opens in the "maximum temperature" position for the wash basin or bath mixer tap. After a short opening time, water with a comfortable temperature for washing or showering flows out of the battery or shower. With a short break in the need for water, only the open hot water tap is simply closed, as soon as the hot water with a comfortable temperature flows out of the battery or shower when it is opened again. There is no need for the delays needed to set the water temperature earlier in the outlet fittings, the water consumption and the energy consumption for heating it have been reduced.

Při potřebě malého odběru chladnější vody, než na jakou teplotu je nastaven termostatický směšovací regulátor ohřívače, se výtoková umyvadlová, vanová nebo sprchová baterie používá klasickým způsobem, tedy otevírají se současně v potřebném poměru kohoutky teplé i studené vody, nebo jen kohoutek studené vody, nebo se páková baterie otevírá v příslušné mezipoloze ovládací páky. Při potřebě velkého odběru chladnější vody, nebo při potřebě odběru teplejší vody než výše uvedených 35 °C, se ovladačem směšovacího regulátoru teploty teplé vody nastaví požadovaná teplota odebírané vody. Po skončení odběru této vody o jiné teplotě se ovladač směšovacího regulátoru vrátí do původní polohy komfortní teploty.With the need for a small cooler water outlet than the temperature set by the thermostatic heater mixing controller, the spout basin, bath or shower mixer is used in a conventional way, ie at the same time, taps of hot and cold water or just a cold water faucet are opened; the lever battery opens in the respective control lever position. If there is a need for large amounts of colder water, or when hot water needs to be taken out of the above 35 ° C, the desired water temperature is set with the hot water mixer knob. When the water temperature is different, the controller will return to its original comfort temperature.

V uvedeném případě výměny staršího většího akumulačního ohřívače vody za nový malý akumulační ohřívač s nastavitelnou termostatickou směšovací regulací teploty odebírané vody se dosáhlo pouhou výměnou ohřívačů snížení spotřeby vody, snížení spotřeby elektřiny, snížení nákladů na elektřinu a zvýšení komfortu při mytí a sprchování, a to bez potřeby rekonstrukce vodovodního rozvodu a bez potřeby výměny výtokových umyvadlových a vanových armatur.In the case of replacing an older larger storage water heater with a new small storage water heater with adjustable thermostatic mixing water temperature control, water consumption reduction, reduced electricity consumption, reduced electricity costs and increased washing and showering comfort were achieved without a change of heater. the need for the reconstruction of the water supply system and without the need to replace the outlet wash basin and bath fittings.

Claims

PROTECTION REQUIREMENTS

1. A pressure storage water heater connected to a cold water supply line from a water supply and to a hot water supply line to a hot water supply, characterized in that:

-3E 29097 U1 is equipped with a thermostatic mixing water temperature regulator for controlling the temperature of the heated water drawn at the outlet of the system to a set and operable value.

2. A pressure storage heater as claimed in claim 1 wherein the thermostatic mixing controller is located within the heater housing and a temperature control thereof.

The heated water withdrawn is located outside the accumulator heater housing.

3. A pressure storage heater as claimed in claim 1 wherein the thermostatic mixing controller is located outside the storage heater housing, on the hot water outlet conduit from the heater housing and on the cold water supply conduit to the heater housing adjacent to the housing, and a thermostatic actuator. A mixing controller for adjusting the temperature of the hot water withdrawn is located outside the storage heater housing.