CZ300488B6

CZ300488B6 - Výmeníkový tepelný systém

Info

Publication number: CZ300488B6
Application number: CZ20031875A
Authority: CZ
Inventors: Janoušek@Jan
Priority date: 2003-07-04
Filing date: 2003-07-04
Publication date: 2009-06-03
Also published as: CZ20031875A3

Abstract

Výmeníkový tepelný systém, zejména pro výmenu a návratnost tepla mezi plynnými nebo kapalnými médii nebo plynným a kapalným médiem, sestává z chladice (2) tvoreného trubkovým systémem opatreným žebry se vstupním otvorem (4) a výstupním otvorem (6) pro odcerpávané médium, umísteného v tepelne izolovaném telese (1) výmeníku se vstupem (7) a výstupem (5) vháneného média a s alespon dvema vnitrními príckami (3) priléhajícími strídave k prední a zadní stene chladice (2) pro vytvorení komor pro pruchod proudicího vháneného média pres žebra príslušných oddílu chladice (2) v jednotlivých komorách. Vnitrní prícky (3) tesne doléhají k žebrum, a k trubkovému systému chladice (2) a/nebo ke vstupu (7) a/nebo k výstupu (5) vháneného média tepelne izolovaného telesa (1) výmeníku je pripojen alespon jeden ventilátor pro nucený obeh odcerpávaného média a vháneného média. Alespon jeden z ventilátoru je opatren regulátorem prutoku.

Description

(57) Anotace:

Výměníkový tepelný systém, zejména pro výměnu a návratnost tepla mezi plynnými nebo kapalnými médií nebo plynným a kapalným médiem, sestává z chladiče (2) tvořeného trubkovým systémem opatřeným žebry sc vstupním otvorem (4) a výstupním otvorem (6) pro odčerpávané médium, umístěného v tepelně izolovaném tělese (1) výměníku se vstupem (7) a výstupem (5) vháněného média a s alespoň dvěma vnitřními příčkami (3) přiléhajícími střídavě k přední a zadní stěně chladiče (2) pro vy tvoření komor pro průchod proudícího vháněného média přes žebra příslušných oddílů chladiče (2) v jednotlivých komorách. Vnitrní příčky (3) těsně doléhají k žebrům, a k trubkovému systému chladiče (2) a/ncbo ke vstupu (7) a/nebo k výstupu (5) vháněného média tepelně izolovaného tělesa (1) výměníků je připojen alespoň jeden ventilátor pro nucený oběh odčerpávaného média a vháněného média. Alespoň jeden z ventilátoru je opatřen regulátorem průtoku.

Výměníkový tepelný systém

Oblast techniky

Vynálezem je výměníkový tepelný systém, určený pro návratnost tepla při výměně vzduchu v uzavřených prostorech, ale i obecně pro výměnu tepla mezi jinými plynnými nebo kapalnými médii nebo mezí plynným a kapalným médiem.

Dosavadní stav techniky

Čas plyne a Země pomalu vyčerpává své zásoby paliv. V horizontu několika let se dá předpokládat rychlý nárůst cen energií, daný jednak ubývajícími zásobami paliv, ale také negativními glo15 bálními ekologickými jevy. Bude nutno hledat a co nejrychleji zavádět úsporná opatření. Jedním ze základních problémů se stane návratnost tepla z ohřátých médií při jejich výměně, obíháni nebo vypouštění. V praxi je to zejména při větrání v obytných prostorech, kancelářích a výrobních provozech, které je nezbytné pro udržení základního komfortu života. Je nutno omezit zbytečné ztráty energie a tak snížit náklady. Stavební firmy nastoupily cestu vysoce tepelně izolač20 nich materiálů, takže tepelné ztráty vznikající únikem tepla pláštěm staveb jsou dnes již minimální. Zatím však nikdo v této oblasti uspokojivě nevyřešil otázku výměny vzduchu ve vnitřních prostorech, kdy ztráty tepla větráním dosahují kolem 70 % energie na vytápění. Přitom výměna vzduchu je nezbytná, zvyšuje podstatně komfort bydlení a zároveň odvádí i vlhkost a zabraňuje vzniku kondenzátu par na zdech a plísní.

Při konstrukci tepelných výměníků určených pro výměnu a návratnost tepla mezi plynnými nebo kapalnými médii je nutno dodržet dvě základní podmínky - vysokou účinnost dosahující přibližně hodnot 90 %, přičemž tato účinnost musí být zachována i v případě, kdy množství média odčerpávaného je přibližně stejné, jako množství média čerpaného do prostoru zpět, jinak by např. při větrání docházelo ke ztrátám tepla vznikajícím vytlačováním nebo naopak nasáváním vzduchu z okolí do tohoto prostoru.

Tyto podmínky splňují v současné době jen konstrukčně složité výměníky a systémy, spočívající v souběžném uspořádání žebrových chladičů, například u kotlů plynového topení, propojování samostatných stupňů tepelných výměníků nebo systémů, které jsou výrobně složité, nákladné a vyžadují složitou údržbu. Kvalitní jednoduché výměníky dosahují velmi nízké účinnosti kolem 50 %, což je pro praxi nevyhovující.

⁴⁰ Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky jsou do značné míry odstraněny výměníkovým tepelným systémem, určeným zejména pro výměnu a návratnost tepla mezí plynnými nebo kapalnými médii nebo plynným a kapalným médiem, podle tohoto vynálezu. Jeho podstatou je to, že sestává z chladiče tvořeného trubkovým systémem opatřeným žebry pro odčerpávané médium, umístěného v tepelně izolovaném tělese výměníku se vstupem a výstupem vháněného média a s alespoň dvěma vnitřními příčkami přiléhajícími střídavě k přední a zadní stěně chladiče pro vytvoření komor pro průchod proudícího vháněného média přes žebra příslušných oddílů chladiče v jednotlivých komorách, přičemž vnitřní příčky těsně doléhají k žebrům. K trubkovému systému chladíce a/nebo ke vstupu a k výstupu vháněného média z tepelně izolovaného tělesa výměníku je s výhodou připojen alespoň jeden ventilátor nebo čerpadlo pro nucený oběh odčerpávaného média a vháněného média, přičemž alespoň jeden ventilátor nebo čerpadlo je opatřen regulátorem průtoku. Ke vstupu vháněného média může být připojen tepelný zdroj a/nebo podzemní přívodní potrubí uložené v hloubce 1200 až 1500 mm, jehož délka je 5 až 12 m. K výstupu vháněného média

- 1 CZ 300488 B6 může být připojen další tepelný nebo chladicí zdroj. Těleso výměníku je s výhodou opatřeno uzavíratelným otvorem pro demontáž chladiče.

Vstupní otvor chladiče a vstup vháněného média jsou ve výhodném provedení opatřeny mřížkou nebo filtrem. Výměníkový tepelný systém může být opatřen čidly smogu a kouře i parfémovacím zařízením a k tělesu výměníku může být na straně odčerpávaného média i na straně výstupu vháněného média připojeno potrubí.

V dalším provedení může být tepelně izolované těleso výměníku opatřeno chladicím systémem io pro chlazení odčerpávaného média, přičemž k výstupnímu otvoru chladiče je připojen odvod kondenzátu.

Podstatou vynálezu je tedy komorový tepelný výměník s vysokou účinností, určený pro výměnu a návratnost tepla mezi plynnými nebo kapalnými médii nebo mezi plynným a kapalným médi15 em. Je vhodný jako základní součást soustav pro výměnu vzduchu nebo jiných médií v uzavřených prostorech, ale i v jiných soustavách, minimalizuje tepelné ztráty, které výměnou médií vznikají. Dosahuje vysoké účinnosti i při zachování stejného množství odčerpávaného a zpět načerpávaného média. Nucený oběh je zajištěn například ventilátory, včetně ventilátorů s řízeným výkonem, čerpadlem atp.

Vynález spočívá v originálním propojení dvou, tří a více komor, vymezených příčkami v tělese výměníku kolem chladiče. Komory nahrazují jednotlivé stupně známých klasických tepelných výměníků a mají stejný výsledný efekt. Příčky jednak vymezují jednotlivé komory, jednak jsou vytvořeny k nasměrování média pro průchod příslušným oddílem chladiče a dále do další komo25 ry. Nejde tedy o propojení jednotlivých klasických stupňů tepelných výměníků, ale o zcela nový systém vysoce efektivního tepelného výměníku. Vynález dosahuje vysoké účinnosti tepelné výměny postupným několikanásobným průchodem vháněného média žebry jednoho chladiče v příslušných komorách, zatímco odčerpávané médium prochází jeho trubkovou částí. Pro zvýšení účinnost je vhodné propojení 4 a více komor, které je dosaženo přidáním jedné a více dalších příček. Komorový tepelný výměník může být ve svislé poloze, ale může být i v poloze horizontální či šikmé. Kromě již shora uvedených podmínek splňuje vynález i další podstatná kriteria. Jedná se o jeho jednoduchost a snadnou výrobu s využitím již známých technologií a technických prvků. Navržené řešení má snadnou údržbu i snadný odvod kondenzátu. Podstatnou výhodou je možnost doplnění dalších přídavných zařízení a funkcí současná filtrace vzduchu od pra35 chu, pylu, hmyzu ale i vypínání pomocí čidla při přítomnosti kouře a smogu venku, aromatizace vzduchu atp.

Vynález dále umožňuje další speciální řešení, jako je kombinace s přitápěním, chlazením, kombinace s klimatizací, se zemním přívodem vzduchu, možnost regulace pomocí programátoru atp.

Řešení dle vynálezu má vysokou životnost.

Vynález může nalézt využití i ve speciálních soustavách - výměník tepla pro uzavřené prostory, vysoušeč vlhkých prostorů, vratný výměník pro turbíny a parní systémy, ventilace chladírenských zařízení - stejně tak, jak zamezuje unikání tepla, zamezuje i vnikání tepla dovnitř - udržuje v prostorech stálou teplotu. Řešení umožňuje vytvoření stavebnicového systému komponentů.

Částmi komorového tepelného výměníku jsou chladič obdobné technické konstrukce jako klasické chladiče nebo topení v automobilech a podobně a těleso výměníku. Chladič je umístěn podélně v dutině tělesa výměníku tak, že jeho boky těsně přiléhají k bočním stěnám dutiny. Prostor před přední a zadní stěnou chladiče je rozdělený příčkami tělesa výměníku na komory tak, že příčky se na obou stranách střídají v odpovídajících rozestupech a sahají od stěny dutiny k žebrům chladiče. Vzdálenost mezi chladičem a stěnou dutiny musí být dostatečná pro volný průchod média. Její vzdálenost je odvislá od množství a typu média, pro které je komorový tepelný

-2CZ 300488 B6 výměník konstruován. Vlastní výrobky budou mít upravené rozměry dle požadavků na výkon jednotky, účinnost, materiály atp.

Funkce komorového tepelného výměníku spočívá v tom, že odčerpávané médium je přivedeno otvorem v horní části tělesa výměníku - vstupním otvorem odčerpávaného média do prostoru nad komorami. Odtud pak trubkami chladiče proudí směrem odshora dolů, do prostoru v dolní části tělesa výměníku a odtud výstupním otvorem ven. Část tělesa výměníku, kde vstupuje médium do trubkové části chladiče a část, kde chladič opouští, musí být těsně oddělena přepážkou od Části, kde prochází vháněné médium. Ve směru odzdola nahoru vháněné médium usměrňují příčky a stěny dutiny v tělese výměníku tak, že od vstupu vháněné médium postupně prochází do poslední komory, dál mezi plechovými žebry jejího oddílu chladiče, pak je usměrněno příčkou nahoru do předposlední komory a obdobně projde skrz žebra chladiče vyšších komor, až je usměrněno nahoru do 1. komory, projde žebry jejího oddílu chladiče až k výstupu vháněného ohřátého média - a tudy opustí komorový tepelný výměník. Výhoda takového protisměrného uspořádání je zřejmá. V trubkové části chladiče se médium postupně ochlazuje a tak v jednotlivých komorách snižuje teplotní rozdíly mezi médiem vháněným a odčerpávaným a umožňuje tak efektivnější převádění tepla. Počet příček určuje počet komor, zvyšuje účinnost, nikoli však přímo úměrně. Je nutno vycházet z účelu i pro jaký má být komorový tepelný výměník použit. Těleso výměníku, včetně příček, je vyrobeno z vysoce tepelně izolačních materiálů - například polyuretanové pěny používané jako výplň stěn u chladniček, aby nedocházelo k úniku tepla do okolního prostředí. I vlastní technologie vytvarování a povrchu vnitřních prostorů je obdobná jako u výroby chladniček a obdobných zařízení, včetně uzavírání dveří a těsnění.

Pro zabezpečení dobré funkce komorového tepelného výměníku je nutno zajistit těsnost žeber chladiče vůči příčkám. Obdobně těsné musí být i přepážky oddělující vháněné a odčerpávané médium, aby nedocházelo k jejich promísení v komorovém tepelném výměníku. Pro těsnost uložení v horní i dolní části - tj. v části vstupu vháněného média i v prostoru výstupu vháněného média z chladiče, lze využít vlastní váhu chladiče. Na příklad tím, že do horní plochy horní i dolní přepážky je zapuštěno ploché gumové těsnění, na které doléhá první zvětšené žebro, v dolní části na ně přiléhá poslední žebro chladiče. U vnitřních příček postačí nepatrný přesah tak, aby těsnost zajišťoval tlak způsobený pružností chladiče a materiálu příček. Chladič je souměrný tak, aby v případě deformace chladiče mohl být jednoduše otočen a tak bylo znovu dosaženo těsnosti na přepážkách.

Chladič je vyroben z tepelně vodivých a korozi odolných materiálů, parametry jsou dané technickými normami. Uzavíratelný otvor je tvořen dveřmi, které jsou upevněny tak, aby po otevření umožnily snadné nadlehčení chladiče a jeho vysunutí z tělesa výměníku. Čištění chladiče je jednoduché - například v roztoku běžného mycího prostředku.

V chladiči se sráží vlivem ochlazování páry a vzniká kondenzát. Ten stéká trubkami chladiče do prostoru pod ním. Je nutno tento kondenzát bud¹ odvádět například hadicí do odpadu, nebo do tohoto prostoru umístit nádobu najeho shromažďování a tu pak průběžně vyprazdňovat.

Přehled obrázků na výkresech

Výměníkový tepelný systém podle tohoto vynálezu bude podrobněji popsán na konkrétních příkladech provedení s pomocí přiložených výkresů, kde na Obr. 1 je znázorněn kompletní komorový tepelný výměník v pohledu zepředu. Na Obr. 2 je řez komorového tepelného výměníku v rovině AA z Obr. 1. Na Obr. 3 je řez komorového tepelného výměníku v rovině 88 z Obr. 1. Na Obr. 4 je boční pohled na komorový tepelný výměník. Na Obr. 5 je pohled shora na komorový tepelný výměník. Na Obr. 6 je průřez komorového tepelného výměníku. Na Obr. 7 je znázorněn chladič v pohledu zepředu. Na Obr. 8 je řez chladičem AA z Obr. 7. Na Obr. 9 je znázorněno těleso výměníku v pohledu zepředu, bez dveří. Na Obr. 10 je pohled shora na těleso výměníku,

-3 CZ 300488 B6 bez dveří. Na Obr. 11 je boční pohled na těleso výměníku, bez dveří. Na Obr. 12 je řez tělesem výměníku v rovině DD z Obr. 11. Na Obr. 13 jsou znázorněny dveře tělesa výměníku v pohledu zepředu. Na Obr. 14 jsou dveře tělesa výměníku v pohledu shora.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Výměníkový tepelný systém je tvořen komorovým tepelným výměníkem, který v základním provedení sestává ze spojení tří komor, které nahrazují samostatné stupně výměníku, navazují na sebe ve směru chladiče 2 a tvoří s ním jediný přímý celek. Proudění médií v tělese 1 výměníku je usměrněno v jednom směru příčkami 3 a žebry chladiče 2 a ve druhém, průchodem trubkovou částí chladiče 2. Model je vyobrazen na obr. 1 až 6.

První částí komorového tepelného výměníku je chladič 2, zobrazený na obr. 7 a 8, stejné technické konstrukce jako klasické chladiče nebo topení v automobilech a podobně. Množství trubek a jejich celkový průřez je určen množstvím a druhem média, které jimi prochází. Pro volný prů20 chod média platí zásada, že čím větší množství média, tím větší celkový průřez trubek. Stěny trubek jsou co nejslabší, aby nebránily převodu tepla. Obdobně velikost a hustota plechových žeber je určena množstvím a typem procházejícího média tak, aby zajišťovaly efektivní převod tepelné energie. Druhou částí je těleso i výměníku, znázorněné na obr. 9 až 14. V horní části je vstupní otvor 4 pro vstup odčerpávaného média do prostoru nad chladičem 2, oddělený od další25 ho prostoru, kterým prochází chladič 2 přepážkou. Prostor, kterým prochází chladič, je rozdělen příčkami 3 na komory, kde do první ústí otvor výstupu 5 předehřátého vháněného média a do poslední otvor vstupu 7 vháněného média. Tato část je ukončena další přepážkou, pod kterou je prostor s otvorem pro výstupní otvor 6 odčerpávaného média.

Funkce takovéhoto komorového tepelného výměníku spočívá v tom, že odčerpávané médium je přivedeno vstupním otvorem 4 odčerpávaného média v horní části tělesa I výměníku do prostoru nad komorami. Odtud pak trubkami chladiče 2 proudí směrem odshora dolů, do prostoru v dolní části tělesa 1 výměníku a odtud otvorem pro výstupní otvor 6 odčerpávaného média ven. Ve směru odzdola nahoru médium usměrňují příčky 3 a stěny dutiny v tělese 1 výměníku tak, že od vstupu 7 vháněného média postupně prochází do 3. komory, dál mezi plechovými žebry jejího oddílu chladiče 2, pak je usměrněn příčkou 3 nahoru do 2. komory a projde skrz žebra chladiče 2

2. komory, poté je usměrněn nahoru do 1. komory, projde žebry jejího oddílu chladiče 2 až k výstupu 5 ohřátého vháněného média a tudy opustí komorový tepelný výměník. Součástí tělesa 1 výměníku je uzavíratelný otvor 8 v podobě dveří tělesa i výměníku, které tvoří druhou boční stěnu tělesa i výměníku a přiléhají k boku chladiče 2. Oběh médií je nucený, zajišťují jej vhodné ventilátory nebo čerpadla. Je třeba jejich výkon regulovat, aby byl zajištěn vhodný poměr mezi objemem média odčerpávaného a vháněného.

Příklad 2

Pro plné využití vlastností výměníkového tepelného systému popsaného v příkladu 1 a určeného pro výměnu vzduchu v obytných místnostech a obdobných uzavřených prostorech, je nutno dodržet důležitou podmínku, kterou je zachování stejného množství vzduchu odčerpávaného a vháněného. Pro splnění tohoto požadavku je třeba připojit ke komorovému tepelnému výměníku další součást, kterou je například modul s ventilátory a regulací. Zajišťuje pro soustavu nucený oběh vzduchu. Propojuje komorový tepelný výměník a větrané prostory. Je nutné, aby ventilátory proháněly oběma směry - tj. jak ven, tak dovnitř stejné množství vzduchu. S nuceným oběhem vzduchu souvisí i rozvod ve větraných prostorech. Pokud jde o byty, jsou vhodná plochá potrubí

-4CZ 300488 B6 s obdélníkovým průřezem, která tolik nenarušují estetickou úroveň obytných místností. Rozvod je upraven tak, aby odčerpával vzduch z místa na odvrácené straně větraného prostoru než je otvor přivádějící vháněný vzduch z tepelného výměníku. Odčerpávaný vzduch je tak vháněným vzduchem efektivně nahrazován a vytlačován. Vzduch z potrubí je pak vypouštěn mřížkou. Je možno využít zkušeností s již používanou vzduchotechnikou - například klimatizací. Dále je nutné, aby přívod vháněného a výstup vzduchu odčerpávaného byly venku od sebe dostatečně vzdáleny - tedy jeden z nich musí být opatřen potrubím, které přivádí nebo odvádí vzduch například na jinou stranu budovy, aby nedocházelo k promísení.

Příklad 3

Soustavu pro výměnu vzduchu v uzavřených prostorách, jak je uvedena v příkladu 2, je možno doplnit prachovými a pylovými filtry, které zabrání pronikání prachu a pylu do vlastního komolí rového tepelného výměníku a jeho zanášení, obdobně i do vnitřních větraných prostor. Vzniknou tak soustavy, které jsou vhodné pro použití zejména v bytech, kde žijí alergici a pro výměnu vzduchu v prostředích, kde je nutno dodržovat bezprašnost.

Příklad 4

Pro provoz soustav pro výměnu vzduchu v uzavřených prostorách za mrazivého počasí lze použít komorový tepelný výměník, jak je uveden v příkladu 2, doplněný, pro předehřátí vháněného vzduchu, podzemním přívodem venkovního vzduchu. Je vhodný zejména pro rodinné domky.

Podzemním přívodem je potrubí z vhodných materiálů, používaných například pro pitnou vodu, uložené v zemi v hloubce 1200 až 1500 mm, v délce kolem 5 až 12 m, dostatečného průměru pro rodinné domky kolem 100 mm, vodotěsně spojené a vyspádované, opatřené v nejnižším bodě odvodem kondenzované vody. Tento odvod musí být opatřen sifonem, který chrání potrubí před přisáváním,, falešného vzduchu a také síťkou na konci, proti vnikání hmyzu a jiných drobných živočichů. Sifon musí mít dostatečnou výšku vodního sloupce, aby nedocházelo k jeho,, nasávání vody do vlastního potrubí. Vstupní otvor zemního vedení musí být v dostatečné výšce nad terénem, aby nedocházelo k jeho zasněžení v zimě. Navíc je vhodné opatřit jej filtrem proti vnikání prachu, chráněným proti vnikání deště, hmyzu a drobných živočichů. Bylo by možno využít i nezamrzaj ícího vodního toku - umístění potrubí těsně pod jeho dnem.

Příklad 5

Pokud je objekt dobře tepelně izolovaný, je možno nahradit lokální topení vložením ohřívacího modulu, převážně elektrického, přímo do výstupu vháněného vzduchu do vytápěného prostoru ze soustavy pro výměnu vzduchu v uzavřených prostorech, jak jsou uvedeny v předchozích příkladech. Teplý vzduch je pak plynule rozváděn do vnitřních prostor. Ohřívací modul musí být opatřen zabezpečovacím systémem dle příslušných norem a bytovým termostatem, jinak by snadno došlo k přehřívání místností. Tento systém je možné považovat do budoucna za velmi perspek45 tivní, obdobně jako následující kombinaci výměníkových soustav s klimatizací.

Příklad 6

Pro zajištění dokonalého komfortu bydlení a vnitřního životního prostředí je určena kombinace soustavy pro výměnu vzduchu v uzavřených prostorách, dle příkladu 2 a klimatizace. Klimatizační prvek je možno vyrábět jako další díl stavebnicového systému. Nutno však mít na zřeteli, že rozvodné potrubí ve vnitřním prostoru musí být vybaveno svodem kondenzované vody, která se při rozvodu studeného vzduchu na potrubí sráží a stéká. Musí být upraveno i proti pronikání

-5 CZ 300488 B6 kondenzátu z rozvodného systému na povrch potrubí a odizolováno tak, aby se na jeho povrchu pára nesrážela.

U všech výše uvedených příkladů 1 až 6 je možné přidat k výměníkovým soustavám indikátor na kouř a smog - je možno jej umístit před vstupní části vzduchu z venku, nebo do prostoru před vnější filtry. Propojením s ventilátory může systém při zamoření kouřem nebo smogem automaticky vypnout a po snížení koncentrace opět automaticky zapnout. Pro mnoho oblastí je to jediná možnost, jak si udržet v bytech čistý vzduch a jak větrat jen v době, kdy je venku čistý vzduch a nemuset přitom být doma.

Pro zvýšení komfortu je možno vzduch vháněný z výměníkové soustavy do místnosti í parfémovat pomocí odpařovacích nádobek nebo tyčinek vložených do výstupního prostoru za ventilátorem. S vložením nádobek s aromatickou látkou je nutno počítat i při výrobě tělesa výměníku, případně v rozvodovém systému ventilace. Jednotlivé komponenty je možné vyrábět tak, aby tvořily stavebnicový systém, který je možno doplňovat dle potřeby a požadavků zákazníka. Zapínání a vypínání systému lze upravit programátorem, obdobně jako topení nebo klimatizace.

Příklad 7

Po záplavách nebo jiných případech vytopení bytů nebo u vlhkých prostor z jakýchkoli důvodů, zejména v chladném počasí, je možno s výhodou použít soustavu pro výměnu vzduchu v uzavřených prostorách, jak je uvedena v příkladu 2, doplněnou hadicemi - pružným potrubím s tepelnou izolací a dostatečném průměru - kolem 100 mm a případně í ohřívacím modulem nebo jiným zdrojem tepla, k vysoušení uzavřených prostorů. Je vhodné celou soustavu umístit do rámu, aby byla mobilní a obsahovala i prostory na uložení hadic. V této soustavě se hadicí vháněný venkovní vzduch předehřívá na vnitřní teplotu a ven hadicí odčerpávaný vzduch ochlazuje na venkovní teplotu. Nedochází tedy téměř k odvádění tepla z místnosti, jak by tomu bylo při klasickém vysoušení větráním. Odpařená voda z ploch znovu v chladiči komorového tepelného výměníku kondenzuje a předává tak skupenské teplo odpařování zpět do vháněného vzduchu. Nedochází tedy ani zde k odvádění tepla z vnitřního prostoru a k jeho ochlazování. Navíc lze hadice pro odsávání vzduchu z vysoušeného prostoru umístit do míst, kde odvádění vzduchu z prostoru bude nejúčelnější. Pro dosažení vysoké efektivnosti je nutno vysoušené prostory co nejlépe utěsnit, aby nedocházelo k únikům tepla. Vysoušení bude tím efektivnější, čím větší teplotní rozdíl mezi venkovní teplotou a teplotou ve vysoušeném prostoru dosáhneme. Měl by být alespoň 10 až 15 °C. Je nutno zajistit odvod kondenzované vody - do nádob nebo vypouštění hadicí do odpadu. Pokud se týká energetické náročnosti - teplo uniká pouze stěnami, nepatrná část energie se spotřebovává na ventilátory a odvodem tepla s ven odčerpávaným vzduchem. Přitom i náklady na výrobu této soustavy jsou minimální. Tato soustava je velmi perspektivní.

Příklad 8

V tepelných a jaderných elektrárnách pohání turbíny přehřátá pára. Velká část tepelné energie se ztrácí při jejím chlazení nebo vypouštění do vzduchu. Tyto ztráty lze podstatně omezit soustavou vratného výměníku pro turbíny a parní systémy. Základní součástí je upravený komorový tepelný výměník, doplněný čerpadlem a dochlazením v poslední komoře. Tato soustava tak nabízí další možnost úspory energie. V podstatě ochlazuje páru odcházející z turbíny, kondenzuje ji a pomocí čerpadla vodu opět vhání skrz chladič 2 do ohřevu, ale s tím, že pří vstupu do ohřevu je již pře50 dehřátá téměř na teploty původní páry vypouštěné z turbíny do výměníkové soustavy. Prakticky se původně ztrátové teplo z vypouštěné páry vrací zpět do turbín a tím se podstatně zvyšuje celková účinnost procesu. Tato soustava může přinést velké ekonomické úspory, navíc prakticky uzavírá okruh oběhu vody v tepelném systému a zvyšuje ekologickou úroveň provozu. Poslední komoru v upraveném komorovém tepelném výměníku je nutno ochlazovat, aby nedošlo ke zvý-6CZ 300488 B6 šení teploty nad vhodnou kondenzační teplotu. Kondenzovanou vodu je možno odvádět otvory v dolních přepážkách a vyspádováním soustavy, nebo postavením chladiče „na bok“ a tak bude moci při vyspádování kondenzovaná voda protékat mezi chladicími žebry až k vývodu. Koncovou komoruje nutno opatřit vyrovnávacím připouštěcím ventilem, který při spouštění a změnách režimu přisaje, nebo vypustí vzduch, aby vyrovnal vnitřní tlaky.

Průmyslová využitelnost

Výměníkový tepelný systém podle tohoto vynálezu lze využít především ve výměníkových soustavách zajišťujících výměnu vzduchu v uzavřených prostorách, zejména pro úspory energií v domácnostech, kancelářích, výrobních provozech a podobně, a to jak při rekonstrukci stávajících budov, tak u nově projektovaných rodinných domů a dalších objektů. Soustava vratného výměníku pro turbíny a parní systémy nalezne použití v elektrárnách a obdobných provozech,

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Výměníkový tepelný systém, zejména pro výměnu a návratnost tepla mezi plynnými nebo kapalnými médii nebo plynným a kapalným médiem, vyznačující se tím, že sestává z chladiče (2) tvořeného trubkovým systémem opatřeným žebry se vstupním otvorem (4) a výstup25 ním otvorem (6) pro odčerpávané médium, umístěného v tepelně izolovaném tělese (1) výměníku se vstupem (7) a výstupem (5) vháněného média a s alespoň dvěma vnitřními příčkami (3) přiléhajícími střídavě k přední a zadní stěně chladiče (2) pro vytvoření komor pro průchod proudícího vháněného média přes žebra příslušných oddílů chladiče (2) v jednotlivých komorách, přičemž vnitřní příčky (3) těsně doléhají k žebrům, a k trubkovému systému chladiče (2) a/nebo ke vstupu

30 (7) a/nebo k výstupu (5) vháněného média tepelně izolovaného tělesa (1) výměníku je připojen alespoň jeden ventilátor pro nucený oběh odčerpávaného média a vháněného média, přičemž alespoň jeden z ventilátorů je opatřen regulátorem průtoku.
2. Výměníkový tepelný systém podle nároku t,vyznačující se tím, že ke vstupu (7)

35 vháněného média je připojen tepelný zdroj a/nebo podzemní přívodní potrubí uložené v hloubce

1200 až 1500 mm, jehož délka je 5 až 12 m a k výstupu (5) vháněného médiaje připojen tepelný zdroj a/nebo klimatizace.
3. Výměníkový tepelný systém podle nároku 1 nebo 2, v y z n a č uj í c í se tím, že těleso ⁴⁰ (1) výměníku je opatřeno uzavíratelným otvorem (8) pro demontáž chladiče (2).
4. Výměníkový tepelný systém podle kteréhokoli z uvedených nároků, vyznačující se tím, že vstupní otvor (4) odčerpávaného média a vstup (7) vháněného média jsou opatřeny filtrem a/nebo mřížkou.
5. Výměníkový tepelný systém podle kteréhokoli z uvedených nároků, vyznačující se t í m , že je opatřen čidly smogu a/nebo kouře a/nebo parfémovacím zařízením.
6. Výměníkový tepelný systém podle kteréhokoli z uvedených nároků, vyznačující se

50 t í m , že k tělesu (1) výměníku je připojeno potrubí.

-7CZ 300488 B6
7. Výměníkový tepelný systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že tepelně izolované těleso (1) výměníku je opatřeno chladicím systémem pro chlazení odčerpávaného média a k výstupnímu otvoru (6) chladiče (2) je připojeno odčerpávání kondenzátu.