CZ309988B6 - Zařízení pro zpětné získávání tepla z odpadní vody stavebního objektu - Google Patents
Zařízení pro zpětné získávání tepla z odpadní vody stavebního objektu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ309988B6 CZ309988B6 CZ2023-157A CZ2023157A CZ309988B6 CZ 309988 B6 CZ309988 B6 CZ 309988B6 CZ 2023157 A CZ2023157 A CZ 2023157A CZ 309988 B6 CZ309988 B6 CZ 309988B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- waste water
- pipe
- inlet
- container
- vessel
- Prior art date
Links
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 title claims abstract description 163
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title abstract description 9
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 25
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 89
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 abstract 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 17
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 9
- 238000013517 stratification Methods 0.000 description 9
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 6
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 6
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 6
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 6
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 6
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 5
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 5
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 4
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 description 4
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 4
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 4
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 3
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 241000283070 Equus zebra Species 0.000 description 2
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 2
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000013270 controlled release Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 230000002277 temperature effect Effects 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D17/00—Domestic hot-water supply systems
- F24D17/0005—Domestic hot-water supply systems using recuperation of waste heat
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D21/0001—Recuperative heat exchangers
- F28D21/0012—Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from waste water or from condensates
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/02—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled
- F28D7/024—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled the conduits of only one medium being helically coiled tubes, the coils having a cylindrical configuration
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D2200/00—Heat sources or energy sources
- F24D2200/16—Waste heat
- F24D2200/20—Sewage water
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
- F24D2220/06—Heat exchangers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/56—Heat recovery units
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Zařízení (1) pro zpětné získávání tepla z odpadní vody stavebního objektu zahrnuje nádobu (2) pro alespoň částečné naplnění odpadní vodou a tepelný výměník (3) uložený uvnitř nádoby (2), přičemž stěna nádoby (2) zahrnuje tepelnou izolaci (4) a nádoba (2) zahrnuje přívod (5) odpadní vody a odtok (6) odpadní vody. Tepelný výměník (3) zahrnuje přívod (7) čisté vody, odtok (8) čisté vody a potrubí (9) pro vedení čisté vody a toto potrubí (9) je na jednom svém konci připojeno na přívod (7) čisté vody a na druhém svém konci připojeno na odtok (8) čisté vody. Přívod (5) odpadní vody zahrnuje nátok (10) odpadní vody do nádoby (2), přičemž ústí (11) nátoku je určeno pro umístění v úrovni pod hladinou (12) odpadní vody v nádobě (2) a odtok (6) odpadní vody je oddělen tepelnou izolací (4) stěny nádoby (2) od vnitřního prostoru nádoby (2) a je veden alespoň částečně ve směru výšky nádoby (2).
Description
Zarizeni pro zpetné ziskavani tepla z odpadni vody stavebniho objektu
Oblast techniky
Vynâlez se tÿkâ rekuperacniho zarizeni pro zpetné ziskâvâni tepla z odpadnich vod ve stavebnich objektech pro ohrev cisté vody, které eliminuje problémy spojené s narusenim tepelného rozvrstveni odpadni vody v nâdobe rekuperacniho zarizeni a nezâdouci ochlazovâni svrchnich, nejteplejsich, vrstev rozvrstvené teplé odpadni vody v nâdobe pri odtahu zchlazené odpadni vody z této nâdoby, coz zâsadne zvysuje ùcinnost zarizeni.
Dosavadni stav techniky
V soucasné dobe jsou znâma rekuperacni zarizeni pro zpetné ziskâvâni tepla z odpadni vody produkované ve stavebnich objektech, napr. v domâcnostech, kterâ je pred vypustenim do kanalizace znovu vyuzita k predehrevu cisté vody z vodovodniho radu. Tyto rekuperacni jednotky zpravidla zahrnuji trubkovÿ vÿmenik tepla, kterÿm je vedena cistâ voda a tato je ohnvâna odpadni vodou v akumulacni nâdobe. Jednou z variant jsou rekuperacni jednotky instalované pod vanicky sprchovÿch koutù, vany ci umyvadla, které vsak maji pomerne malou ùcinnost a neumoznuji zpetné ziskâvâni vetsiho mnozstvi tepla z vice zarizeni, napr. z mycek nâdobi, pracek apod., které by byly pouzitelné i pro vetsi objekty.
V dokumentu EP 532910 B1 je popsâna rekuperacni jednotka s tepelnÿm vÿmenikem pro pouziti v domâcnosti, kterâ zahrnuje nâdobu pro akumulaci teplé odpadni vody s vlozenÿm potrubim, kterÿm protékâ cistâ voda z vodovodniho radu urcenâ k ohrevu. Privod odpadni vody je veden z horni strany nâdoby a odtok zchlazené odpadni vody je veden potrubim uvnitr této nâdoby ze dna vzhùru, pricemz odtokové potrubi je v primém kontaktu s obsahem nâdoby. Tim mùze dochâzet ke zpetnému ochlazovâni odpadni vody v nâdobe a cisté vody v potrubi, nebot’ v této rekuperacni jednotce neni nijak resena izolace odvodniho potrubi. Podobné reseni je zverejneno také v dokumentu CZ 31728 U1, kde je odvodni potrubi pro zchlazenou odpadni vodu vedeno primo stredem nâdoby rekuperacni jednotky.
V jiném znâmém usporâdâni podle dokumentu DE 3011565 A1 je popsân rekuperacni tepelnÿ vÿmenik, kterÿ zahrnuje odvodni potrubi pro zchlazenou odpadni vodu pripojené k nâdobe blizko jeho dna, pricemz toto potrubi je vnejsi a vedeno zcela mimo prostor nâdoby. Privod odpadni vody je veden z horni strany nâdoby bez usmerneni toku odpadni vody.
Nevÿhodou vÿse uvedenÿch rekuperacnich jednotek je, ze komplexne neresi optimalizaci tepelnÿch podminek na vstupu i vÿstupu odpadni vody do nâdoby, nebot ùcinnost ohrevu mùze bÿt vÿrazne snizena napr. râzovÿm pritokem odpadni vody o nizsi teplote, kterâ narusi podminky tepelného rozvrstveni odpadni vody v nâdobe. Stâvajici reseni rovnez nezahrnuji vhodnou izolaci odvodniho potrubi pro zchlazenou vodu, coz zpùsobuje zpetné ochlazovâni obsahu nâdoby i cisté vody v potrubi tepelného vÿmeniku, kterâ mâ bÿt ohnvâna. U rekuperacnich jednotek s vnejsim odvodnim potrubim je narusena celistvost a estetickÿ vzhled celé rekuperacni jednotky, vnejsi odvodni potrubi navic mùze bÿt snadno poskozeno. V soucasné dobe tedy neni znâmo reseni rekuperacniho zarizeni, které by bylo pouzitelné i pro velké stavebni objekty, melo dostatecnou ùcinnost a zâroven eliminovalo nezâdouci vlivy pro rekuperaci tepla pri vstupu a vÿstupu odpadni vody do/z rekuperacniho zarizeni.
Podstata vynâlezu
Vÿse uvedené nedostatky do jisté miry odstranuje zarizeni zpetné ziskâvâni tepla z odpadni vody stavebniho objektu dle tohoto vynâlezu, pricemz zarizeni zahrnuje nâdobu pro alespon câstecné
- 1 CZ 309988 B6 naplneni odpadni vodou a tepelnÿ vÿmenik ulozenÿ uvnitr nadoby, pricemz stena nadoby zahrnuje tepelnou izolaci a nadoba zahrnuje privod odpadni vody a odtok odpadni vody, pricemz tepelnÿ vÿmenik zahrnuje privod cisté vody, odtok cisté vody a potrubi pro vedeni cisté vody, pricemz toto potrubi je na jednom svém konci pripojeno na privod cisté vody a na druhém svém konci pripojeno na odtok cisté vody. Privod odpadni vody zahrnuje natok odpadni vody do nadoby, pricemz ùsti natoku je urceno pro umisteni v ùrovni pod hladinou odpadni vody v nadobe, a odtok odpadni vody je oddelen tepelnou izolaci steny nadoby od vnitrniho prostoru nadoby a veden alespon castecne ve smeru vÿsky nadoby.
Jedna se tedy o zarizeni pro akumulaci teplé odpadni vody v nadobe, ve které je ponoreno potrubi tepelného vÿmeniku, pricemz timto potrubim proudi studena cista voda z vodovodniho radu, ktera je ohnvana teplem rekuperovanÿm z odpadni vody. Teplou odpadni vodou se rozumi seda odpadni voda stavebniho objektu (rodinnÿ ci bytovÿ dûm, ubytovaci zarizeni, skola, nemocnice...), tedy splaskova odpadni voda z umyvadel, sprch, van, mycky nadobi, pracky apod., ktera neobsahuje fekalie ani moc. Teplota této odpadni vody se mûze lisit dle zarizeni, ze kterého je odvadena, a mûze bÿt, jak tepla, tak studena. Tepelna izolace steny nadoby mûze bÿt provedena jako dodatecna vrstva na vnejsim plasti nadoby na vsech nebo pouze nekterÿch stenach nadoby, pripadne primo integrovana do konstrukce steny nadoby a s vyuzitim libovolnÿch tepelne izolacnich materialû. Privodem a odtokem vody je obecne myslen vstup a vÿstup vody z/do nadoby nebo tepelného vÿmeniku, pricemz kazdÿ takovÿ vstup ci vÿstup zahrnuje napr. potrubni vedeni a potrebnou vodovodni armaturu.
Potrubi tepelného vÿmeniku zahrnuje jednu nebo i vice trubek, napr. nerezové vlnovcové trubky bezne pouzivané pro vodovodni a topné systémy, pricemz potrubi mûze bÿt v nadobe vedeno rovne, esovite, ve spirâlâch apod. Toto potrubi je na jednom konci napojeno na privod cisté vody z verejného vodovodniho radu, kterÿ mûze zahrnovat zpetnÿ ventil zamezujici vnikani vody z vÿmeniku zpet do verejného vodovodniho radu. Druhÿ konec potrubi je napojen na odtok cisté vody z nadoby. Odtok ohraté cisté vody z nadoby zarizeni mûze bÿt pripojen také ke konkrétnimu spotrebnimu mistu (vodovodni baterii sprchy, vany ci umyvadla, pracce, mycce apod.) anebo mûze bÿt spojen s externim zasobnikem teplé uzitkové vody.
Odpadni voda je privadena a akumulovana v nadobe zarizeni, pricemz trubkovÿ tepelnÿ vÿmenik je ponoren pod hladinou odpadni vody tak, aby teplosmenna plocha potrubi byla co nejvetsi. Privod odpadni vody zahrnuje natok usmernujici pritok odpadni vody do nadoby, napr. ve forme zahnuté ci jinak tvarované trubky, pricemz ùsti natoku je vyvedeno v ùrovni pod hladinou odpadni vody v nadobe. Pri napousteni odpadni vody timto natokem tudiz odpadni voda nedopada na hladinu z vetsi vÿsky, pricemz ustâlenâ hladina i tepelné rozvrstveni odpadni vody v této casti nadoby zûstâvâ zachovano. Natokem s takto provedenÿm ùstim lze ridit pritok teplé odpadni vody a eliminovat nezadouci vlivy v pripade, ze je do nadoby zarizeni nahle dodano vetsi mnozstvi méne teplé odpadni vody, ktera by mohla rozvirit a smichat jiz ustalené teplotni vrstvy odpadni vody, znovu ochladit ohratou cistou vodu v potrubi a snizit efektivitu rekuperace tepla. Jedna se napr. o pritok vetsiho mnozstvi studené vody z mâchâni pracky. Timto natokem je pritékajici odpadni voda privedena do nadoby rizene a koncentrovane, pricemz pnpadna studena pritékajici odpadni voda mûze rychleji vyklesat do spodni casti nadoby a nasledne bÿt odvedena z nadoby ven. Privod odpadni vody a natok mohou bÿt dva samostatné prvky, které jsou dodatecne spojeny, anebo mohou bÿt spolecne tvoreny jednim prvkem, napr. jednim kusem tvarovaného trubniho vedeni. Pritok odpadni vody nebo natok mûze bÿt také spojen s reviznim mistem zarizeni, kterÿm je umoznen pristup do vnitrniho prostoru nadoby.
Pro odvadeni ochlazené odpadni vody z nadoby slouzi odtokovÿ kanal, kterÿ je spojen s odtokem odpadni vody, oddelen tepelnou izolaci steny nadoby od vnitrniho prostoru nadoby a veden alespon castecne ve smeru vÿsky nadoby. Jde o potrubni vedeni pouzivané pro kanalizacni systémy, které je alespon castecne vedené napr. bocni ci svislou stenou nadoby, pricemz mûze bÿt vedeno také stenou tvorici dno nadoby. Odtokovÿ kanal mûze bÿt integralni soucasti odtoku odpadni vody a zahrnovat prvni ùsti uvnitr nadoby vyvedené napr. ze svislé steny nadoby nebo ze
- 2 CZ 309988 B6 dna nâdoby, kterou je zchlazenâ odpadni voda odvâdena z vnitmiho prostoru nâdoby, a dale druhé ùsti vne nadoby pro vyvedeni odpadni vody z nadoby ven. Oddeleni odtoku odpadni vody s odtokovÿm kanâlem od vnitmiho prostoru nadoby tepelnou izolaci mùze bÿt provedeno tak, ze odtok odpadni vody a odtokovÿ kanâl jsou umisteny primo v tepelne izolacni vrstve steny, pricemz v radiâlnim rezu je potrubi odtoku ci odtokového kanâlu tepelnou izolaci obklopeno po celém svém obvodu. Dale mohou bÿt odtok odpadni vody a odtokovÿ kanal umisteny mezi tepelnou izolaci a vnejsi vrstvou steny nadoby. Zchlazena odpadni voda je napr. vlivem hydraulického tlaku odvedena odtokovÿm kanalem ven z nadoby, pricemz vÿhodou odtokového kanalu integrovaného do steny nadoby a oddeleného tepelnou izolaci je, ze zchlazena odpadni voda v tomto kanalu neprichazi do styku s teplou odpadni vodou ve vnitrnim prostoru nadoby, zejména s nejteplejsi odpadni vodou v horni câsti nadoby, pricemz zchlazena odpadni voda v tomto odtokovém kanalu zpetne neovlivnuje teplotu vody v nadobe ani v tepelném vÿmeniku. Odtokovÿ kanal je chranen tepelnou izolaci ve stene nadoby pred teplotnimi vlivy a zaroven konstrukci steny nadoby pred mechanickÿm poskozenim. Vÿhodou uvedeného usporadani je, ze odtokovÿ kanal nemusi bÿt k zarizeni osazovan a pripevnovan dodatecne na jeho vnejsi strane, kde zabira dalsi nadbytecnÿ prostor a nepùsobi esteticky. Celé zarizeni tudiz mùze bÿt provedeno jako monolitickâ konstrukce, jejiz celistvost narusuji pouze privody a odtoky odpadni a cisté vody, pripadne revizni misto. Integrace odpadniho kanâlu do steny nâdoby mâ za nâsledek také vÿznamné usnadneni pravidelné ùdrzby tepelného vÿmeniku a revizni cinnosti.
Zarizeni pro zpetné ziskâvâni tepla vÿhodne zahrnuje viko pro zakryti nâdoby, pricemz privod i odtok odpadni vody a privod i odtok cisté vody prochâzi stenou nâdoby blize viku nâdoby nez dnu nâdoby. Nâdoba urcenâ pro akumulaci odpadni vody a ulozeni tepelného vÿmeniku tedy mùze bÿt uzavrena vikem, které je odnimatelné ci pevne spojené s nâdobou. Vÿhodou umisteni privodù i odtokù vody v horni câsti zarizeni blize vika nâdoby je snadné provâdeni revizi a ùdrzby, jsou-li napr. privody a odtoky v jednom miste zarizeni, je mozné provâdet ùdrzbu jen z jedné strany. Umisteni privodù a odtokù v horni câsti zarizeni umoznuje také câstecne zapustené ulozeni celého zarizeni.
Zarizeni pro zpetné ziskâvâni tepla vÿhodne zahrnuje potrubi tepelného vÿmeniku zahrnujici prvni ùsek potrubi vedouci smerem ke dnu nâdoby a druhÿ ùsek potrubi vedouci opacnÿm smerem nez prvni ùsek potrubi, pricemz prvni ùsek potrubi je spojen s privodem cisté vody a druhÿ ùsek potrubi je spojen s odtokem cisté vody. Vÿhodou rozdeleni potrubi na dva ùseky je, ze prvnim ùsekem je studenâ cistâ voda privedena od pritoku cisté vody primo ke dnu nâdoby, pricemz nâsledne je druhÿm ùsekem vedena smerem vzhùru k odtoku cisté vody. Ohrev cisté vody v potrubi vÿmeniku je tedy protiproudÿ, pricemz ohnvanâ cistâ voda ve druhém ùseku potrubi prichâzi tesne pred opustenim nâdoby do styku s nejteplejsi vrstvou odpadni vody v horni câsti nâdoby.
Druhÿ ùsek potrubi tepelného vÿmeniku vÿhodne zahrnuje alespon dve paralelni vetve potrubi. Potrubi se ve druhém ùseku rozdeluje do vice paralelnich vetvi, napr. primo v miste napojeni druhého ùseku na prvni ùsek, cimz je navÿsena celkovâ délka potrubi a jeho teplosmennâ plocha v kontaktu s teplou odpadni vodou v nâdobe. Paralelni vetve odkazuji k vytvofeni paralelnich vedeni potrubi vÿmeniku, do kterÿch je rozdelena proudici cistâ voda urcenâ k ohrevu. Spojeni jednotlivÿch vetvi druhého ùseku mezi sebou anebo jejich spojeni s prvnim ùsekem potrubi mùze bÿt provedeno spojovacim kusem, napr. v podobe krizové ci jinak tvarované spojky. Jako spojovaci kus mùze bÿt bezne prodâvanâ vodovodni armatura anebo mùze bÿt spojovaci kus vyroben na miru a s potrubim spojen, napr. svarovânim, lisovânim ci jinÿm zpùsobem. Nejvetsi vÿhodou rozvetveni druhého ùseku potrubi je vÿznamné zvÿseni ùcinnosti tepelného vÿmenku.
Alespon câst paralelni vetve druhého ùseku potrubi mâ vÿhodne tvar spirâly, coz dâle prispivâ k navÿseni ùcinnosti tepelného vÿmeniku a maximâlnimu moznému vyuziti rekuperacni kapacity zarizeni.
- 3 CZ 309988 B6
Spirâly tvorené paralelnimi vetvemi potrubi jsou vÿhodne souosé a maji rùznÿ polomer. Spirâlove tvarované paralelni vetve druhého ùseku potrubi jsou tedy usporâdanÿ soustredne jako mnozina spiral, které maji jednu spolecnou podélnou osu, kolem niz jsou tyto paralelni vetve druhého ùseku potrubi navinuty, pricemz kazdâ spirâla paralelni vetve mâ jinÿ polomer. Zahrnuje-li druhÿ ùsek, napr. tri paralelni vetve potrubi, prvni paralelni vetev s nejmensim polomerem vinuti je vnitrni, druhâ paralelni vetev s vetsim polomerem vinuti, nez prvni vetev je prostredni, a treti paralelni vetev s nejvetsim polomerem vinuti je vnejsi. Podélnâ osa spirâl paralelnich vetvi mùze bÿt soucasne podélnou osou celé nâdoby, pricemz v tomto usporâdâni lezi vnitrni spirâla nejblize podélné ose spirâl a stredu nâdoby a vnejsi spirâla lezi nejdâle od podélné osy spirâl a nejblize vnejsi stene nâdoby.
Zarizeni pro zpetné ziskâvâni tepla vÿhodne dâle zahrnuje distancni prvek, pricemz distancni prvek je jednou svou stranou spojen s paralelni vetvi potrubi tvorici vnitrni spirâlu a svou druhou stranou spojen s paralelni vetvi potrubi tvorici vnejsi spirâlu. Distancni prvek je spojen vzdy se dvema spirâlami sousednich paralelnich vetvi, pricemz polomer této vnitrni spirâly je mensi nez polomer vnejsi spirâly. Zarizeni mùze zahrnovat jeden nebo vice takovÿch distancnich prvkù. Distancni prvky jsou soucâstky vyrobené z odolnÿch materiâlù a zahrnuji napr. mnozstvi potrubnich svorek pro pevné uchyceni a stabilizaci polohy jednotlivÿch zâvitù spirâly jedné paralelni vetve potrubi, a dâle také pro stabilizaci celÿch spirâl paralelnich vetvi. Distancni prvky mohou bÿt pripojeny také ke dnu nâdoby a vymezovat polohu celého tepelného vÿmeniku v nâdobe.
Zarizeni pro zpetné ziskâvâni tepla vÿhodne zahrnuje nâtok odpadni vody zahrnujici nâstavec posuvne upevnenÿ k nâtoku, pricemz nâstavec zahrnuje zâtku pro selektivni uzavirâni nâtoku a dâle bocni vypousteci otvor. Nâstavcem se rozumi napr. ùsek trubky posuvne upevnenÿ k nâtoku, pricemz smer posunu nâstavce vùci nâtoku odpovidâ smeru proudeni vody nâtokem. Nâstavec tudiz slouzi k prodlouzeni vedeni nâtoku a posunuti ùsti, kterÿm proudi odpadni voda do nâdoby, a to ve smeru proudeni vody nâtokem. Nâstavec zahrnuje zâtku a bocni vypousteci otvor, pricemz zâtkou je mysleno koncové uzavreni nâstavce ve smeru proudeni odpadni vody nâtokem, pricemz toto uzavreni je tvoreno napr. plnÿm dnem tohoto nâstavce nebo jinÿm prvkem. Zâtka tedy uzavirâ konec nâstavce a brâni primému proudeni odpadni vody do nâdoby. K vypusteni odpadni vody z nâstavce do nâdoby slouzi bocni vypousteci otvor, pricemz smer proudeni odpadni vody z tohoto bocniho vypousteciho otvoru je jinÿ nez smer posuvného pohybu nâstavce, napr. kolmo na smer pohybu nâstavce a proudeni odpadni vody nâstavcem. Posuvnÿ pohyb nâstavce se zâtkou tedy umoznuje posunuti ùsti pro proudeni odpadni vody nize pod hladinu odpadni vody v nâdobe ci ùplné uzavreni ùsti nâtoku zâtkou. Posuvnÿ nâstavec se zâtkou umoznuje uzavreni nâtoku v pripade, ze nâtokem nepritékâ zâdnâ odpadni voda, a dâle kontrolované vypousteni odpadni vody nize pod hladinu odpadni vody v nâdobe bocnim vypoustecim otvorem, tedy bez rozruseni jiz ustâlenÿch teplotnich vrstev odpadni vody v nâdobe. Nâtok s timto posuvnÿm nâstavcem a zâtkou tedy funguje jako privodni potrubi odpadni vody, dâle zâpachovâ uzâvera, eliminâtor rozruseni teplotniho rozvrstveni a zâroven také jako prvek pro eliminaci kominového efektu. Kominovÿ efekt mùze nastat u nâtoku, kterÿ mâ ùsti nâtoku neustâle otevrené, coz mâ za nâsledek samovolnÿ zpetnÿ odvod tepla z odpadni vody v nâdobe nâtokem, a to zejména odvod tepla z hornich nehodnotnejsich vrstev odpadni vody, které maji nejvyssi teplotu. Zpetnÿ odvod tepla otevrenÿm ùstim nâtoku je v primém protikladu s pozadovanou funkci nâdoby pro akumulaci tepla. Je-li spojen nâtok s reviznim mi stem, melo by toto misto bÿt uzaviratelné poklopem, kterÿ brâni odvodu tepla v dùsledku kominového efektu.
Nâstavec je vÿhodne nastavitelnÿ mezi prvni a druhou polohou, pricemz v prvni poloze nâstavce je ùsti nâtoku uzavreno zâtkou a bocni vypousteci otvor nâstavce je zakryt stenou nâtoku, pricemz ve druhé poloze nâstavce se zâtka nachâzi dâl od ùrovne ùsti nâtoku nez v prvni poloze nâstavce a bocni vypousteci otvor je alespon câstecne otevren. V prvni poloze nâstavce mùze bÿt nâstavec, napr. zcela nasunut na nâtok anebo zasunut uvnitr nâtoku, pricemz zâtka je ve stejné ùrovni jako ùsti nâtoku a bocni vypousteci otvor nâstavce je uzavren, nebot’ je zcela zakryt stenou nâtoku. Tato prvni poloha nâstavce odpovidâ okamziku, kdy nâtokem do nâdoby
- 4 CZ 309988 B6 nepritékâ zâdnâ odpadni voda. Ve druhé poloze nâstavce je nastavec alespon câstecne vysunut, pricemz zâtka se nachâzi dâl od ùrovne ùsti nâtoku nez v prvni poloze nastavce a bocni vypousteci otvor je alespon castecne otevren, nebot’ neni zcela zakryt stenou natoku. Druhâ poloha nastavce odpovidâ okamziku, kdy nastavec umoznuje proudeni odpadni vody z natoku do nâdoby pres bocni vypousteci otvor. V jakékoliv poloze nastavce je misto, kterÿm proudi odpadni voda do nadoby, umisteno pod hladinou odpadni vody v nâdobe.
Posuvnÿ pohyb nastavce vùci natoku mezi prvni a druhou polohou mùze bÿt volnÿ v zâvislosti na pomeru mezi vztlakem odpadni vody v nadobe a tlakem pritékajici odpadni vody, pricemz poloha nastavce vùci natoku neni v zâdné poloze zafixovâna. Prvni a krajni druha poloha nastavce mohou bÿt pouze vymezeny zarâzkami, které brani napr. ùplnému vysunuti a oddeleni nastavce od natoku. Zatka tedy pùsobi jako plovak, pricemz nepritékâ-li zâdnâ odpadni voda nâtokem, je zâtka vztlakem vody v nâdobe udrzovâna v prvni poloze a uzavirâ ùsti nâtoku. V pripade proudeni odpadni vody nâtokem je tlakem této odpadni vody na zâtku prekonân vztlak odpadni vody v nâdobe, pricemz nâstavec je câstecne vysunut nebo zcela vysunut do druhé polohy a odpadni voda mùze vytékat bocnim vypoustecim otvorem. Prestane-li odpadni voda pritékat, nâstavec se samovolne vrâti do prvni polohy. Poloha nâstavce v krajni prvni ci druhé poloze anebo v kterémkoli miste mezi nimi mùze bÿt také docasne mechanicky zafixovâna, pricemz pohyb nâstavce mùze bÿt také dâlkove rizen a cilene udrzovân v prvni ci ve druhé.
Nâtok s posuvnÿm nâstavcem pfedstavuje samostatnou funkcni sestavu pro dâvkovâni vody ci jiné kapaliny a mùze bÿt aplikovân i do jinÿch nâdob ci nâdrzi, kde je zâdouci kontrolované vypousteni kapaliny z nâtoku pod hladinu této kapaliny v nâdrzi s cilem nenarusit uklidnenou hladinu nebo stâvajici rozvrstveni kapaliny (z hlediska teploty, chemického slozeni apod.), napr. u stratifikacnich nâdrzi. Kontrolované vypousteni kapaliny z nâtoku s nâstavcem lze dâle vyuzit napr. u sedimentacnich zarizeni. Kapalinou protékajici nâtokem a nâstavcem mùze bÿt v techto pripadech jakâkoli kapalina.
Objasneni vÿkresù
Podstata vynâlezu je dâle objasnena na pnkladech jeho uskutecneni, které jsou popsâny s vyuzitim pripojenÿch vÿkresù, kde:
| obr. 1 | znâzornuje svislÿ rez zarizenim v miste privodu odpadni vody a odtoku odpadni vody z nâdoby; |
| obr. 2 | znâzornuje svislÿ rez zarizenim v miste odtoku cisté vody z tepelného vÿmeniku; |
| obr. 3 | znâzornuje pùdorys zarizeni; |
| obr. 4a a 4b | znâzornuje detail nâtoku odpadni vody spojeného s privodem odpadni vody a reviznim otvorem a dâle nâstavec v prvni a ve druhé poloze; |
| obr. 5a a 5b | znâzornuje provedeni nâtoku odpadni vody spojeného pouze s privodem odpadni vody a dâle nâstavec v prvni a ve druhé poloze; |
| obr. 6a a 6b | znâzornuje provedeni nâtoku odpadni vody spojeného pouze s privodem odpadni vody a dâle nâstavec v prvni a ve druhé poloze, s jinou variantou bocniho vypousteciho otvoru; |
| obr. 7a a 7b | znâzornuje provedeni rovného nâtoku odpadni vody a dâle nâstavec v prvni a ve druhé poloze; a |
- 5 CZ 309988 B6 obr. 8a a 8b znâzomuje provedeni rovného nâtoku odpadni vody a dale nâstavec v prvni a ve druhé poloze, s jinou variantou bocniho vypousteciho otvoru.
Priklady uskutecneni vynâlezu
Vynâlez bude dâle objasnen na prikladech uskutecneni s odkazem na prislusné vÿkresy. Jednim prikladem uskutecneni je zarizeni 1 pro zpetné ziskâvâni tepla z odpadni vody, které je znâzorneno na obr. 1 az obr. 3.
Zarizeni 1 zahrnuje nâdobu 2 s vikem 13, pricemz v prvnim prikladném provedeni se jednâ o monolitickou mimoosou nâdobu 2, jejiz bocni steny i dno 21 zahrnuji vnitrni plâst’ 22, vnejsi plâst’ 23 a tepelnou izolaci 4, pricemz tepelnâ izolace 4 se nachâzi mezi vnitrnim a vnejsim plâstem 22, 23 steny. Mimoosé usporâdâni nâdoby 2 je patrné z rezu na obr. 1, pricemz podélnâ osa vnitrniho plâste 22 neni zâroven podélnou osou vnejsiho plâste 23 a bocni stena nâdoby 2 mâ v rùznÿch mistech rùznou tloustku. Nâdoba 2 mâ tvar vâlce a je vyrobena z polypropylenu, pricemz vnejsi plâst 23 nâdoby je vyroben ze strukturnich integrâlnich polypropylenovÿch pen a zahrnuje vÿstupnâ zebra 24 usporâdanâ po obvodu plâste nâdoby 2 v pravidelnÿch rozestupech. Vÿstupnâ zebra 24 jsou integrâlni soucâsti vnejsiho plâste 23 nâdoby, usnadnuji manipulaci s nâdobou 2 a propùjcuji ji jeji mechanické vlastnosti, predevsim pak samonosnost v pripade jejiho zapusteni. Vnitrni plâst 22 nâdoby, kterÿ je v kontaktu s odpadni vodou v nâdobe 2, je tvoren z polypropylenovÿch konstrukcnich desek. Vnitrni a vnejsi plâst 22, 23 nâdoby jsou navzâjem spojeny vrstvou tepelné izolace 4 vyrobenou z dvouslozkové strikané polyuretanové peny o tloustce 100 mm, kterâ mâ soucinitel tepelné vodivosti 0,027 W-m-1-K-1 a tepelnÿ odpor 3,85 m2-K-W-1. Dno 21 nâdoby je vyztuzeno polypropylenovÿmi vÿztuhami 25 a mezi vnitrnim a vnejsim plâstem 22, 23 je rovnez vyplneno polyuretanovou penou. Stejné usporâdâni jako dno 21 nâdoby mâ i viko 13, které zahrnuje vnitrni a vnejsi plâst 22, 23 spojené vÿztuhami 25 a dâle tepelnou izolaci 4 z polyuretanové peny. Celâ nâdoba 2 rekuperacniho zarizeni 1 je samonosnâ, mâ vysokou tuhost a diky pouziti poyluretanové peny také spojitÿ tepelne izolacni systém bez tepelnÿch mostù.
V horni câsti nâdoby 2 jsou umisteny pripojovaci armatury pro privod 7 studené cisté vody z vodovodniho radu a také odtok 8 ohrâté cisté vody z nâdoby 2, pricemz mezi privodem a odvodem 7, 8 cisté vody je napojen tepelnÿ vÿmenik 3. Privod 7 cisté vody zahrnuje zpetnou klapku pro zamezeni pripadnému vnikâni vody z vÿmeniku 3 zpet do verejného vodovodniho radu. Tepelnÿ vÿmenik 3 je trubkovÿ a zahrnuje nosné nerezové potrubi 9, které je v prvnim prikladném provedeni vyrobeno z nerezového vlnovce o prùmeru DN 20 a celkové délce 90 m.
Na privod 7 studené cisté vody je pripojen prvni ùsek 14 potrubi, kterÿ je veden do stredu nâdoby 2 a nâsledne svisle dolù az témer na dno 21 nâdoby, coz je patrné z obr. 1. V této câsti potrubi 9 u dna 21 nâdoby je k potrubi 9 privaren nerezovÿ varnÿ kriz jako spojovaci kus 26, kterÿm se prvni ùsek 14 potrubi pripojuje ke druhému ùseku 15 potrubi, pricemz druhÿ ùsek 15 se ve stejném miste rozvetvuje do tri paralelnich vetvi 16. Nerezovÿ varnÿ kriz je vyroben z austenitické oceli vysoce odolné proti korozi, a to svarovânim wolframovou elektrodou v Ar ochranné atmosfére (metoda TIG). Druhÿ ùsek 15 potrubi zahrnuje tri paralelni vetve 16, pricemz kazdâ z nich mâ tvar spirâly, které se lisi svÿm polomerem a jsou v nâdobe 2 souose usporâdâny, pricemz podélnâ osa spirâl odpovidâ také podélné ose vâlce vnejsiho plâste 23 nâdoby. Jde tedy o velkou spirâlu blize vnitrnimu plâsti 22 nâdoby s nejvetsim polomerem vinuti, dâle stredni spirâlu, a nakonec malou spirâlu blize stredové podélné ose nâdoby 2 s nejmensim polomerem vinuti, pricemz vzdâlenost mezi jednotlivÿmi zâvity i celÿmi spirâlami techto paralelnich vetvi 16 je volena co nejmensi, ale tak, aby umoznovala kontakt potrubi 9 s odpadni vodou v nâdobe 2 na co nejvetsi teplosmenné plose. Jednotlivé spirâly nerezového vlnovce jsou spojeny v jeden celek pomoci polypropylenovÿch upevnovacich svorek na nerezovém nosném profilu. Mezi spirâlami a zâvity spirâl paralelnich vetvi 16 druhého ùseku potrubi tak vznikaji distancni prvky 17, které zajistuji stabilitu tepelného vÿmeniku 3 a udrzuji potrebné rozestupy mezi potrubim 9.
- 6 CZ 309988 B6
V prvnim prikladném provedeni se jednâ o nerezové profily z pâsoviny s plastovÿmi trubkovÿmi svorkami po obou stranâch pro zaklesnuti potrubi 9, pricemz tri distancni prvky 17 jsou vlozeny mezi velkou a stredni spirâlu potrubi a tri distancni prvky 17 jsou vlozeny mezi stredni a malou spirâlu potrubi, pricemz kazdé tri distancni prvky 17 jsou rozmisteny v pravidelnÿch rozestupech po obvodu spiral paralelnich vetvi 16. V horni câsti vÿmeniku 3 blize odtoku 8 cisté vody jsou spiraly potrubi 9 opet propojeny spojovacim kusem 26 (nerezovÿm varnÿm krizem) a spolecnÿm ùsekem potrubi 9 spojeny s odtokem 8 cisté vody. Usporadani vnitrniho a vnejsiho plaste 22, 23, tvarovani paralelnich vetvi 16 do spiral a umisteni distancnich prvkû 17 je patrné zejména z pûdorysu zarizeni 1 na obr. 3.
V priblizne stejné vÿsce jako privod a odtok 7, 8 cisté vody je v bocni stene nâdoby 2 na obr. 1 a 2 proveden vodorovnÿ privod 5 teplé sedé odpadni vody, na kterÿ primo navazuje zahnuté vedeni nâtoku 10 odpadni vody. V prvnim prikladném provedeni nâtoku 10 je nâtok 10 odpadni vody bezprostredne u vnitrniho plaste 22 nadoby veden svisle dolû tak, aby ùsti 11 natoku zasahovalo pod predpokladanou hladinu 12 odpadni vody v nadobe 2, pricemz tato hladina 12 lezi vÿse nez posledni zâvity paralelnich vetvi 16 potrubi tepelného vÿmeniku pred vÿstupem z nadoby 2. Nove pritékajici odpadni voda tedy nedopada na hladinu 12 odpadni vody v nadobe 2 z vÿsky a nenarusuje jeji teplotni rozvrstveni.
Odtokovÿ kanal 27 pro odvod zchlazené odpadni vody na obr. 1 a obr. 3 tvori spolecne s odtokem 6 odpadni vody jedno trubni vedeni, které zahrnuje prvni ùsti vyvedené z vnitrniho plaste 22 bocni steny do vnitrniho prostoru nadoby 2, nâsledne je vedeno stenou nadoby 2 smerem vzhûru po vÿsce nadoby 2 a integrovano do tepelné izolace 4 mezi vnitrnim a vnejsim plastem 22, 23 steny nadoby. Pro odtokovÿ kanal 27 je pouzit standardni typ potrubi pro nezatizené kanalizacni vedeni (HT) vyrobené z polypropylenu o prûmeru DN 75, pricemz na vÿstupu odtoku 6 odpadni vody ma potrubi prûmer DN 110.
Zarizeni 1 dale zahrnuje revizni otvor 28 ve tvaru kominu, kterÿ plni funkci zalozniho hrdla monolitické nadoby 2 urceného pro revizni ùcely a je umisten na hornim povrchu nadoby 2 priblizne ve stredové câsti vika 13. V miste revizniho otvoru 28 je prerusena tepelnâ izolace 4 ve viku 13, pricemz sirka revizniho otvoru 28 je 250 mm.
Pri sestavovâni rekuperacniho zarizeni 1 dle tohoto vynâlezu je nejprve vyrobena nâdoba 2 s tepelnou izolaci 4, integrovanÿm odvodnim kanâlem 27 a armaturami pro privod a odtok 5, 6 odpadni vody a privod a odtok 7, 8 cisté vody. Nâsledne je do nâdoby 2 osazen tepelnÿ vÿmenik 3 s distancnimi prvky 17, pricemz po vlozeni tepelného vÿmeniku 3 a upevneni vsech armatur je nâdoba 2 uzavrena hornim vikem 13 s reviznim otvorem 28. Nakonec je viko 13 privareno k nâdobe 2 a celé rekuperacni zarizeni 1 jako svarovanâ monolitickâ konstrukce tvori jednotnÿ celek, kterÿ nevyzaduje casté revize ani ùdrzbu.
V nâsledujici câsti bude popsâno fungovâni rekuperacniho zarizeni 1 dle tohoto vynâlezu. Pro cinnost zarizeni 1 je nutnâ delenâ kanalizace, z niz jsou samostatnou vetvi vylouceny veskeré fekâlie a silne znecistené odpadni vody (cernâ odpadni voda s obsahem fekâlii a moci z toalet), pricemz sedâ odpadni voda z umyvadel, sprch, pracek aj. mûze bÿt zpetne vyuzita jako odpadni voda pro rekuperacni zarizeni 1. V prvnim prikladném provedeni je odtok 8 ohrâté cisté vody z vÿmeniku 3 primo napojen na jednotlivâ spotrebni mista (vodovodni baterie sprch, van a umyvadel, pracku, mycku apod.), pricemz rekuperacni zarizeni 1 pracuje podle aktuâlni spotreby ohrâté cisté vody na techto spotrebnich mistech podobne jako klasickÿ boiler, pripadne jako predehrev pro dalsi dohrâti vody v souladu s prislusnÿmi hygienickÿmi normami. Privod 5 odpadni teplé vody do nâdoby 2 je rovnez primo pripojen na odpadni potrubi z techto spotrebnich mist. Napriklad je-li treba napoustet teplou cistou vodu do pracky, tato ohrâtâ cistâ voda se odebirâ primo z tepelného vÿmeniku 3 zarizeni do pracky a zâroven je privodem 7 cisté vody do vÿmeniku 3 doplnovâna studenâ cistâ pitnâ voda z vodovodniho radu. Pritok cisté vody z vodovodniho radu do tepelného vÿmeniku 3 je pritom rizen jako tlakovÿ. Pri vypousteni odpadni vody, napr. z pracky nebo vany, je tato odpadni voda smerovâna privodem 5 odpadni vody a
- 7 CZ 309988 B6 nâtokem 10 primo do nâdoby 2 rekuperacniho zarizeni 1, pricemz odpovidajici mnozstvi ochlazené odpadni vody je ze dna 21 nadoby hydraulickÿm tlakem vytlaceno odvodnim kanâlem 27 z nadoby 2 ven a poté do kanalizace. Odpadni voda vtékâ do nadoby 2 volne, stejne tak odpadni voda akumulovanâ v nâdobe 2 je netlakovâ. U prûtocnÿch spotrebicû, napr. umyvadel a sprch, probihâ prûtok cisté i odpadni vody do/z rekuperacmho zarizeni 1 soubezne (cistâ voda jde pres ohrev teplé uzitkové vody v objektu, kde probehne jeji dohrâti) a prûbezne podle prûtoku vody. Hladina 12 odpadni vody v nadobe 2 je udrzovâna ve stabilni ùrovni nad spirâlami potrubi 9 vÿmeniku, aby byla co nejvice vyuzita rekuperacni kapacita zarizeni 1. Veskeré vodovodni baterie jsou napojeny na rekuperacni systém pres bojler tak, aby tepla cista voda, kterâ do techto baterii pritékâ, byla vzdy bojlerem (pripadne jinÿm systémem pro ohrev TUV) dohrâta na prislusnou minimâlni teplotu v souladu s hygienickÿmi predpisy. Kontaminace tlakové cisté pitné vody v tepelném vÿmeniku 3 netlakovou odpadni vodou v nâdobe 2 je vyloucena, nebof v zâdném okamziku neprichâzeji do vzâjemného kontaktu.
V prvnim prikladném provedeni zarizeni 1 dle tohoto vynâlezu zahrnuje druhÿ ùsek 15 potrubi 3 paralelni vetve 16 tvarované do spirâl, pricemz potrubi 9 tepelného vÿmeniku mâ celkovou délku 9 m a teplosmennou plochu 11,7 m2, a je mozné v nem ohrivat priblizne 30,6 l cisté studené vody z vodovodniho radu. Pokud se v nâdobe 2 nachâzi odpadni teplâ voda rozvrstvenâ po teplotâch 28, 30, 31,5 a 32 stupnû, a cistâ studenâ voda privâdenâ do nâdoby mâ teplotu 15 stupnû, na vÿstupu mûze bÿt cistâ voda v potrubi 9 ohrâta az na 31,5 stupnû. Pri uvedenÿch podminkâch dosahuje tepelnÿ vÿmenik 3 vysoké ùcinnosti pres 90 %.
V nâsledujici câsti bude popsâno druhé prikladné provedeni nâtoku 10 odpadni vody s nâstavcem 18, které je v detailu zobrazeno na obr. 4a a 4b. Stejne jako v prvnim prikladném provedeni je privod 5 odpadni vody veden vodorovne, pricemz nâtok 10 je zahnutÿ smerem dolû ke dnu 21 nâdoby. Misto spojeni privodu 5 odpadni vody a nâtoku 10 je v tomto provedeni rovnez propojeno s reviznim otvorem 28 ve viku 13 nâdoby, pricemz revizni otvor 28 je zakryt poklopem. Vodorovnÿ privod 5 odpadni vody mûze bÿt prodlouzen az do stredu nâdoby 2 v zâvislosti na poloze revizniho otvoru 28. Druhé prikladné provedeni nâtoku 10 zahrnuje nâstavec 18 ve tvaru vâlce, pricemz tento nâstavec 18 je vlozen do vedeni nâtoku 10. Nâstavec 18 je posuvne upevnenÿ k nâtoku 10 a zahrnuje na dolnim okraji plné dno ve forme zâtky 19 a dâle dva pûlkruhové bocni vypousteci otvory 20. Zâtka 19 nâstavce presahuje vnejsi steny nâstavce 18 i nâtoku 10, pricemz zaoblené okraje bocniho vypousteciho otvoru 20 priléhaji k zâtce 19. Blize svému hornimu okraji nâstavec 18 zahrnuje po svém vnejsim obvodu prstencovÿ vÿstupek, kterÿ slouzi jako zarâzka 29 pri posuvném pohybu nâstavce 18 vûci nâtoku 10. Potrubi nâtoku 10 zahrnuje stejnÿ prstencovÿ vÿstupek jako zarâzku 29 na svém dolnim okraji podél vnitrniho obvodu, pricemz pri proudeni odpadni vody a vysunuti nâstavce 18 z nâtoku 10 jsou zarâzka 29 nâtoku a zarâzka 29 nâstavce navzâjem zaklesnuty. Nâtok 10 zahrnuje dalsi pojistnou zarâzku 29 v ùrovni privodu 5 odpadni vody.
Nâstavec 18 je posuvne nastavitelnÿ vûci nâtoku 10, pricemz prvni a druhâ poloha nâstavce 18 je zobrazena na obr. 4a a 4b. Pokud nâtokem 10 neproudi zâdnâ odpadni voda, nachâzi se nâstavec 18 v prvni poloze na obr. 4a. Vâlcovâ câst nâstavce 18 vcetne bocnich vypoustecich otvorû 20 je zasunuta a skryta uvnitr nâtoku 10, pricemz ùsti 11 nâtoku je uzavreno zâtkou 19. Mimo vnitrni prostor nâtoku 10 se tedy nachâzi pouze zâtka 19 nâstavce, kterâ je vztlakovou silou odpadni vody v nâdobe 2 pntlacovâna k ùsti 11 nâtoku. Proudi-li nâtokem 10 proud odpadni vody o sile vetsi, nez je vztlak odpadni vody v nâdobe 2, nachâzi se nâstavec 18 ve druhé poloze na obr. 4b. Proud pritékajici odpadni vody tlaci na zâtku 19 smerem dolû a nâstavec 18 je vysunutÿ, pricemz bocni vypousteci otvory 20 se nachâzi pod ùrovni ùsti 11 nâtoku a nejsou zakryty stenou nâtoku 10. Zarâzka 29 nâtoku a zarâzka 29 nâstavce jsou o sebe opreny, coz brâni ùplnému vysunuti nâstavce 18 z nâtoku 10. Odpadni voda tedy mûze volne proudit bocnimi vypoustecimi otvory 20, pricemz po ukonceni pritoku je nâstavec 18 samovolne vztlakem odpadni vody v nâdobe 2 opet vrâcen do prvni polohy. Nâstavec 18 se mûze v zâvislosti na pomeru vztlakové sily a sily odpadni vody pûsobici na zâtku 19 nachâzet v kterékoli pozici mezi prvni a krajni druhou polohou, pricemz bocni vypousteci otvory 20 mohou bÿt
- 8 CZ 309988 B6 otevrené pouze castecne. Krajni druha poloha odpovida maximalnimu moznému vysunuti nastavce 18.
V nasledujici casti budou popsana alternativni provedeni zarizeni 1 dle tohoto vynalezu. Prvni ùsek 14 potrubi tepelného vÿmeniku mûze mit rovnez tvar spiraly, pripadne mûze bÿt také rozvetven do vice paralelnich vetvi 16. Paralelni vetve 16 prvniho nebo druhého ùseku mohou zahrnovat také spiraly s malÿm prûmerem vinuti, pricemz kazda jednotliva spirala daného ùseku ma vlastni osu spiraly a vsechny spiraly jsou usporâdâny rovnobezne jedna vedle druhé (osy vsech spiral jsou rovnobezné). V jiném provedeni mûze bÿt potrubi 9 v prvnim a/nebo druhém ùseku 14, 15 esovite ci jinak tvarované.
V jiném provedeni zarizeni 1 mûze odtokovÿ kanal 27 ùstit primo ve dne 21 nadoby, pricemz odtokovÿ kanal 27 je veden tepelnou izolaci 4 steny dna 21 nadoby k bocni stene a nasledne vzhûru ve smeru vÿsky nadoby 2.
V alternativnim provedeni natoku 10 mûze bÿt natok 10 primo propojen s privodem 5 odpadni vody do nadoby 2 a spolecne tvorit zahnutou trubku, pripadne mûze bÿt tvoren samostatnÿm rovnÿm valcovÿm dilem. Rovnÿ valcovÿ dil je mozné pouzit napr. pro pripojeni k privodu provedeném na horni strane ci primo ve viku 13 nadoby. Alternativni provedeni zahnutého natoku 10 s posuvnÿm nastavcem 18 jsou zobrazena na obr. 5a a 5b a na obr. 6a a 6b, provedeni rovného natoku 10 s posuvnÿm nastavcem 18 jsou zobrazena na obr. 7a a 7b a na obr. 8a a 8b (na levém obrazku (a) je vzdy zobrazen nastavec 18 v prvni poloze, na pravém obrazku (b) nastavec 18 ve druhé poloze). V jednotlivÿch alternativnich provedenich mûze bÿt modifikovana délka nastavce 18 a dale umisteni, tvar, velikost ci pocet bocnich vypoustecich otvorû 20. Nastavec 18 mûze zahrnovat pouze jeden bocni vypousteci otvor 20 orientovanÿ preferovanÿm smerem, napr. ke stene nebo naopak ke stredu nadoby 2. Dale mûze zahrnovat radu bocnich vypoustecich otvorû 20 usporadanÿch pravidelne po obvodu nastavce 18. K vyssimu stupni regulace pritoku odpadni vody mûze bÿt posuvnÿ pohyb nastavce 18 vûci natoku 10 rizen i dalkove.
Varianty provedeni natoku 10 a posuvného nastavce 18 z hlediska tvaru a délky natoku 10, provedeni bocnich vypoustecich otvorû 20 ci rizeni posunu nastavce 18 vûci natoku 10 mohou bÿt aplikovany i pro jina zarizeni s dâvkovânim kapaliny do nadoby 2 ci nadrze, napr. u stratifikacnich nadrzi, sedimentacnich nadrzi apod. Obecne natok 10 kapaliny do nadoby 2 zahrnuje ùsti 11 natoku urcené pro umisteni v ùrovni pod hladinou kapaliny v nadobe 2, pricemz natok 10 kapaliny zahrnuje nastavec 18 posuvne upevnenÿ k natoku 10, pricemz nastavec 18 zahrnuje zatku 19 pro selektivni uzavirani natoku 10 a dale bocni vypousteci otvor 20. Nastavec 18 je vÿhodne nastavitelnÿ mezi prvni a druhou polohou, pricemz v prvni poloze nastavce 18 je ùsti 11 natoku uzavreno zatkou 19 a bocni vypousteci otvor 20 nastavce je zakryt stenou natoku 10, pricemz ve druhé poloze nastavce 18 se zatka 19 nachazi dal od ùrovne ùsti 11 natoku nez v prvni poloze nastavce 18 a bocni vypousteci otvor 20 je alespon castecne otevren. Natok 10 kapaliny mûze bÿt napojen napr. na potrubni privod kapaliny nebo bÿt primo upevnen k jiné nadrzi, ze které je tato kapalina dâvkovâna.
Prûmyslova vyuzitelnost
Vÿse popsanÿ natok s posuvnÿm nastavcem mûze bÿt pouzit i pro jina zarizeni s prvkem pro davkovani kapaliny, kde je dûlezité nenarusit stavajici rozvrstveni kapaliny, napr. pro sedimentacni nadrze.
Claims (9)
1. Zarizeni (1) pro zpetné ziskâvâni tepla z odpadni vody stavebniho objektu, zahrnujici nâdobu (2) pro alespon câstecné naplneni odpadni vodou a tepelnÿ vÿmenik (3) ulozenÿ uvnitr nâdoby (2), pricemz stena nadoby (2) zahrnuje tepelnou izolaci (4) a nâdoba (2) zahrnuje privod (5) odpadni vody a odtok (6) odpadni vody, pricemz tepelnÿ vÿmenik (3) zahrnuje privod (7) cisté vody, odtok (8) cisté vody a potrubi (9) pro vedeni cisté vody a toto potrubi (9) je na jednom svém konci pripojeno na privod (7) cisté vody a na druhém svém konci pripojeno na odtok (8) cisté vody, vyznacujici se tim, ze privod (5) odpadni vody zahrnuje natok (10) odpadni vody do nadoby (2), pricemz ùsti (11) nâtoku je urceno pro umisteni v ùrovni pod hladinou (12) odpadni vody v nadobe (2), a ze odtok (6) odpadni vody je oddelen tepelnou izolaci (4) steny nadoby (2) od vnitrniho prostoru nadoby (2) a veden alespon castecne ve smeru vÿsky nadoby (2).
2. Zarizeni (1) pro zpetné ziskavani tepla podle naroku 1, vyznacujici se tim, ze dale zahrnuje viko (13) pro zakryti nadoby (2), pricemz privod (5) i odtok (6) odpadni vody a privod (7) i odtok (8) cisté vody prochâzi stenou nadoby (2) blize viku (13) nadoby nez dnu nadoby (2).
3. Zarizeni (1) pro zpetné ziskavani tepla podle kteréhokoliv z nârokù 1 az 2, vyznacujici se tim, ze potrubi (9) tepelného vÿmeniku zahrnuje prvni ùsek (14) potrubi vedouci smerem ke dnu nadoby (2) a druhÿ ùsek (15) potrubi vedouci opacnÿm smerem nez prvni ùsek (14) potrubi, pricemz prvni ùsek (14) potrubi je spojen s privodem (7) cisté vody a druhÿ ùsek (15) potrubi je spojen s odtokem (8) cisté vody.
4. Zarizeni (1) pro zpetné ziskavani tepla podle naroku 3, vyznacujici se tim, ze druhÿ ùsek (15) potrubi zahrnuje alespon dve paralelni vetve (16) potrubi.
5. Zarizeni (1) pro zpetné ziskavani tepla podle naroku 4, vyznacujici se tim, ze alespon cast paralelni vetve (16) potrubi ma tvar spiraly.
6. Zarizeni (1) pro zpetné ziskavani tepla podle naroku 5, vyznacujici se tim, ze spiraly paralelnich vetvi (16) potrubi jsou souosé a maji rùznÿ polomer.
7. Zarizeni (1) pro zpetné ziskavani tepla podle naroku 6, vyznacujici se tim, ze dale zahrnuje distancni prvek (17), pricemz distancni prvek (17) je jednou svou stranou spojen s paralelni vetvi (16) potrubi tvorici vnitrni spiralu a svou druhou stranou spojen s paralelni vetvi (16) potrubi tvonci vnejsi spiralu.
8. Zarizeni (1) pro zpetné ziskavani tepla podle kteréhokoliv z nârokù 1 az 7, vyznacujici se tim, ze nâtok (10) odpadni vody zahrnuje nâstavec (18) posuvne upevnenÿ k nâtoku (10), pricemz nâstavec (10) zahrnuje zâtku (19) pro selektivni uzavirâni nâtoku (10) a dâle bocni vypousteci otvor (20).
9. Zarizeni (1) pro zpetné ziskâvâni tepla podle nâroku 8, vyznacujici se tim, ze nâstavec (18) je nastavitelnÿ mezi prvni a druhou polohou, pricemz v prvni poloze nâstavce (18) je ùsti (11) nâtoku uzavreno zâtkou (19) a bocni vypousteci otvor (20) nâstavce je zakryt stenou nâtoku (10), pricemz ve druhé poloze nâstavce (18) se zâtka (19) nachâzi dâl od ùrovne ùsti (11) nâtoku nez v prvni poloze nâstavce (18) a bocni vypousteci otvor (20) je alespon câstecne otevren.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2023-157A CZ309988B6 (cs) | 2023-04-20 | 2023-04-20 | Zařízení pro zpětné získávání tepla z odpadní vody stavebního objektu |
| PCT/CZ2023/050088 WO2024217608A1 (en) | 2023-04-20 | 2023-12-11 | Device for heat recovery from waste water of a building |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2023-157A CZ309988B6 (cs) | 2023-04-20 | 2023-04-20 | Zařízení pro zpětné získávání tepla z odpadní vody stavebního objektu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2023157A3 CZ2023157A3 (cs) | 2024-04-10 |
| CZ309988B6 true CZ309988B6 (cs) | 2024-04-10 |
Family
ID=89853569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2023-157A CZ309988B6 (cs) | 2023-04-20 | 2023-04-20 | Zařízení pro zpětné získávání tepla z odpadní vody stavebního objektu |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ309988B6 (cs) |
| WO (1) | WO2024217608A1 (cs) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58123090A (ja) * | 1982-01-14 | 1983-07-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 温排水熱回収装置 |
| GB2402204A (en) * | 2003-05-21 | 2004-12-01 | Villers Pierre De | A heat exchanger for waste water |
| US20120061056A1 (en) * | 2009-05-26 | 2012-03-15 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Recovery of heat from wastewater |
| CZ2019111A3 (cs) * | 2019-02-26 | 2020-05-13 | Jan Topol | Způsob využití tepelné energie komunálních odpadních vod z obytných domů a kondominií a zařízení k provádění způsobu |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2529314A1 (fr) * | 1982-06-25 | 1983-12-30 | Masson Moise | Recuperateur d'energie |
| AT502493B1 (de) * | 2006-01-19 | 2007-04-15 | Vaillant Austria Gmbh | Vorrichtung zur wärmerückgewinnung aus abwasser sowie ein verfahren zum betreiben dieser vorrichtung |
-
2023
- 2023-04-20 CZ CZ2023-157A patent/CZ309988B6/cs unknown
- 2023-12-11 WO PCT/CZ2023/050088 patent/WO2024217608A1/en unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58123090A (ja) * | 1982-01-14 | 1983-07-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 温排水熱回収装置 |
| GB2402204A (en) * | 2003-05-21 | 2004-12-01 | Villers Pierre De | A heat exchanger for waste water |
| US20120061056A1 (en) * | 2009-05-26 | 2012-03-15 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Recovery of heat from wastewater |
| CZ2019111A3 (cs) * | 2019-02-26 | 2020-05-13 | Jan Topol | Způsob využití tepelné energie komunálních odpadních vod z obytných domů a kondominií a zařízení k provádění způsobu |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2023157A3 (cs) | 2024-04-10 |
| WO2024217608A1 (en) | 2024-10-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7849530B2 (en) | Waste-water heat recovery system | |
| EP3149253B1 (en) | Floor drain | |
| US20090222981A1 (en) | Integrated domestic utility system | |
| CA2717701C (en) | Device for using service water | |
| EP2453194B1 (en) | Drain provided with a heat exchanger, and shower tray or shower cubicle provided with such a drain | |
| US5544701A (en) | Canister warming apparatus | |
| CZ309988B6 (cs) | Zařízení pro zpětné získávání tepla z odpadní vody stavebního objektu | |
| US20160084509A1 (en) | Water saving apparatus | |
| US9739042B1 (en) | Water disposable system using unwanted water | |
| CZ37117U1 (cs) | Zařízení pro zpětné získávání tepla z odpadní vody stavebního objektu | |
| EP4031813B1 (en) | System for heat recovery from shower drain water and kit of parts for such a system | |
| US20090139688A1 (en) | Waste water drain heat exchanger preheating cold water supply to a thermostatic control valve | |
| CA2626031A1 (en) | An integrated domestic utility system | |
| AU2004289516B2 (en) | Water distribution system | |
| US11193721B2 (en) | Heat recovery unit for gray water | |
| AU2013202532B2 (en) | Water saving apparatus | |
| AU2005100720A4 (en) | Heat exchange apparatus | |
| US20180106028A1 (en) | Water disposable system using unwanted water | |
| GB2454703A (en) | Toilet and sink arrangement | |
| RU2448459C2 (ru) | Поилка | |
| TR2022016472A2 (tr) | Muslukta i̇steni̇len su sicakliği elde edi̇lene kadar boşa akacak olan soğuk suyu şebekeye tekrar kazandiran si̇stem | |
| JPH10103536A (ja) | 湯水混合給湯装置 | |
| GB2449550A (en) | Water conservation system | |
| CZ23676U1 (cs) | Zařízení k rekuperací tepla z odpadních vod stavebních objektů | |
| JP2021023416A (ja) | 廃油回収容器および廃油回収方法 |