CZ9303U1 - A multi-purpose heat source for the heating system of a building - Google Patents
A multi-purpose heat source for the heating system of a building Download PDFInfo
- Publication number
- CZ9303U1 CZ9303U1 CZ19999895U CZ989599U CZ9303U1 CZ 9303 U1 CZ9303 U1 CZ 9303U1 CZ 19999895 U CZ19999895 U CZ 19999895U CZ 989599 U CZ989599 U CZ 989599U CZ 9303 U1 CZ9303 U1 CZ 9303U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- storage tank
- interior
- heat source
- heat
- water
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H4/00—Fluid heaters characterised by the use of heat pumps
- F24H4/02—Water heaters
- F24H4/04—Storage heaters
-
- 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]
- Y02B30/12—Hot water central heating systems using heat pumps
Abstract
Description
Víceúčelový zdroj tepla pro otopný systém budovyMultipurpose heat source for building heating system
Oblast technikyTechnical field
Technické řešení se týká víceúčelového zdroje tepla pro otopný systém budovy obsahujícího tepelné čerpadlo spřažené s nízkoteplotním zdrojem a opatřené chladivovým potrubím, které je tepelně spřaženo s vnitřním prostorem akumulační nádrže, který je tepelně spřažen se zásobníkem TUV napoj itelným na přívod chladné užitkové vody a na rozvod TUV po budově, přičemž vnitřní prostor akumulační nádrže je napoj itelný na otopný systém budovy.The technical solution relates to a multipurpose heat source for a heating system of a building comprising a heat pump coupled to a low temperature source and provided with a refrigerant piping which is thermally coupled to the interior of the storage tank which is thermally coupled to a DHW tank connectable to the cold service water supply and distribution DHW throughout the building, while the interior of the storage tank is connectable to the heating system of the building.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Je znám víceúčelový zdroj tepla pro otopný systém budovy využívající jako zdroj tepla tepelné čerpadlo spřažené s nízkoteplotním zdrojem umístěným vně budovy. Tepelné čerpadlo známým způsobem ohřívá chladivo, které je chladivovým potrubím oběhově vedeno do výměníku tepla chladivo/voda ohřívaná chladivém zabudovaného do konstrukce tepelného čerpadla. Ke vstupu a výstupu vody do a z výměníku tepla chladivo/voda ohřívaná chladivém je prvním oběhovým vodním potrubím připojena samostatně stojící akumulační nádrž vody ohřívané chladivém tepelného čerpadla. Na první oběhové vodní potrubí je druhým oběhovým vodním potrubím napojen samostatně stojící výměník tepla mezi vodou ohřívanou chladivém tepelného čerpadla a užitkovou vodou pro TUV, k němuž je třetím oběhovým vodním potrubím připojen samostatně stojící zásobník TUV napojený dalším potrubím na rozvod TUV v budově. První oběhové vodní potrubí je ve větvi na vstupu tepelného čerpadla z akumulační nádrže do výměníku tepla chladivo/voda ohřívaná chladivém tepelného čerpadla v místě mezi akumulační nádrží a připojením druhého oběhového potrubí opatřeno oběhovým čerpadlem, které zajišťuje oběh vody ohřívané chladivém tepelného čerpadla celým otopným systémem budovy. Akumulační nádrž je samostatným oběhovým potrubím napojena na okruh vytápění budovy, přičemž ve výstupní větvi tohoto potrubí, kterou voda ohřívaná chladivém tepelného čerpadla z akumulační nádrže vystupuje do okruhu vytápění budovy je zařazen elektrokotel pro dohřev vody pro vytápění budovy na požadovanou teplotu.A multi-purpose heat source for a building heating system using a heat pump coupled to a low-temperature source located outside the building is known as a heat source. In a known manner, the heat pump heats the refrigerant which is circulated through the refrigerant piping to the refrigerant / water heat exchanger heated by the refrigerant built into the heat pump structure. A separately standing water storage tank heated by the refrigerant heat pump is connected to the inlet and outlet of the refrigerant / water coolant heat exchanger through the first circulating water line. A separate heat exchanger between the water heated by the cooling heat pump and the domestic hot water is connected to the first circulating water pipe by means of the second circulating water pipe, to which a stand-alone DHW tank connected to another DHW pipe in the building is connected. In the branch at the inlet of the heat pump from the storage tank to the heat exchanger coolant / water heated by the cooling heat pump at the point between the storage tank and the second circulation pipe connection, the first circulating water line is equipped with a circulation pump. . The accumulation tank is connected by a separate circulation piping to the heating circuit of the building. In the outlet branch of this piping through which the water heated by the cooling heat pump from the storage tank exits into the heating circuit of the building.
Nevýhodou tohoto uspořádání víceúčelového zdroje tepla pro otopný systém budovy je jeho značná složitost a vysoká cena jednotlivých samostatných prvků víceúčelového zdroje tepla, které je nutno propojit externími potrubími, která vyžadují důkladnou tepelnou izolaci pro snížení ztrát tepla, což dále zvyšuje pořizovací náklady na tento víceúčelový zdroj tepla. Další nevýhodou tohoto uspořádání víceúčelového zdroje tepla pro otopný systém budovy je, že je poměrně rozlehlý, a proto je pro jeho instalaci nutno připravit poměrně velkou strojovnu, což je nevýhodné zejména v případě menších budov, např. rodinných domů, a dále to zvyšuje náklady spojené s instalací tohoto víceúčelového zdroje tepla pro otopný systém budovy. Nevýhodou také je skutečnost, že nuceným oběhem vody ohřívané chladivém tepelného čerpadla dochází v akumulační nádrži k víření již ohřáté vody s chladnější vodou, čímž se zvyšují tepelné ztráty víceúčelového zdroje tepla.The disadvantage of this multipurpose heat source arrangement for a building heating system is its considerable complexity and the high cost of individual discrete multipurpose heat source elements that need to be interconnected by external pipes that require thorough thermal insulation to reduce heat loss, further increasing the cost of the multipurpose source. heat. Another disadvantage of this multipurpose heat source arrangement for a building's heating system is that it is relatively large and therefore requires a relatively large machine room for its installation, which is disadvantageous especially for smaller buildings, such as single-family homes, and further increases costs with the installation of this multi-purpose heat source for the building's heating system. A disadvantage is also that the forced circulation of the water heated by the cooling heat pump in the accumulation tank swirls the already heated water with the colder water, thereby increasing the heat losses of the multi-purpose heat source.
Cílem technického řešení je navrhnout nové uspořádání víceúčelového zdroje tepla pro otopný systém budovy využívající technologii tepelného čerpadla tak, aby byl jednodušší a přitom nenáročný na prostor, přičemž by vykazoval nižší tepelné ztráty a představoval by nižší pořizovací náklady.The aim of the technical solution is to propose a new multipurpose heat source arrangement for a building heating system using heat pump technology so that it is simpler yet space-saving, with lower heat losses and lower acquisition costs.
Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution
Cíle technického řešení je dosaženo víceúčelovým zdrojem tepla pro otopný systém budovy, jehož podstata spočívá v tom, že vnitřním prostorem akumulační nádrže prochází chladivové potrubí tepelného čerpadla, které v něm tvoří výměník tepla chladivo/vnitřní prostor akumulačníThe aim of the technical solution is achieved by a multipurpose heat source for the heating system of the building, which is based on the fact that the cooling space of the heat pump, which forms the heat exchanger coolant / storage space,
-1 CZ 9303 U1 nádrže, přičemž vnitřním prostorem akumulační nádrže dále prochází vodní potrubí, které v něm tvoří výměník tepla vnitřní prostor akumulační nádrže/TUV.The water space, which forms the heat exchanger inside the accumulation tank / DHW.
Tímto uspořádáním se víceúčelový zdroj tepla pro otopný systém budovy zjednoduší, současně se prostorově zmenší a sníží se jeho pořizovací náklady, neboť dříve samostatné a drahé výměníky tepla chladivo/voda víceúčelového zdroje tepla a voda víceúčelového zdroj tepla/TUV se nahradí jednoduchými tvarovanými potrubími procházejícími přímo akumulační nádrží. Při tomto uspořádání již není nutno mít samostatný zásobník TUV, protože vodní potrubí ve vnitřním prostoru akumulační nádrže slouží přímo jako zásobník TUV. Díky tomuto uspořádání se také snižují náklady spojené s propojením jednotlivých prvků víceúčelového zdroje tepla potrubími a s tepelnou izolací těchto potrubí, přičemž se snižují tepelné ztráty v těchto potrubích. Další úspory a to jak ekonomické, tak i energetické, je dosaženo tím, že u tohoto uspořádání víceúčelového zdroje tepla pro otopný systém budovy není nutno použít drahé a provozně náročné oběhové čerpadlo, jak tomu doposud bylo, neboť zde nedochází k nucenému oběhu vody víceúčelového zdroje tepla potrubími do dřívějšího výměníku tepla chladivo/voda víceúčelového zdroje tepla a do dřívějšího výměníku tepla voda víceúčelového zdroje tepla/TUV a k současnému oběhu vody víceúčelového zdroje tepla otopným systémem budovy, ale dochází pouze k oběhu vody víceúčelového zdroje tepla otopným systémem budovy.This arrangement simplifies the multipurpose heat source for a building heating system, while reducing space and costs, since previously separate and expensive multipurpose heat / water heat exchangers and multipurpose heat / hot water heat exchangers are replaced by simple shaped pipes passing directly accumulation tanks. With this arrangement, it is no longer necessary to have a separate DHW tank, as the water pipe in the interior of the storage tank serves directly as a DHW tank. This arrangement also reduces the costs associated with interconnecting the individual elements of the multipurpose heat source through the pipelines and insulating the pipelines, while reducing the heat loss in the pipelines. Further savings, both economical and energetic, are achieved by avoiding the need for an expensive and operationally demanding circulation pump in this multi-purpose heat source arrangement for a building heating system, as it has been until now, since there is no forced water circulation of the multi-purpose source. The pipes are routed through the pipes to the old multi-purpose heat source coolant / water heat exchanger and to the multi-purpose heat / DHW water heat exchanger and the multi-purpose heat source water circulation at the same time through the building's heating system.
Je výhodné, je-li chladivové potrubí svou první částí tepelně izolovaně od vnitřního prostoru akumulační nádrže vedeno do horní části vnitřního prostoru akumulační nádrže, přičemž druhá část chladivového potrubí tvoří v horní části vnitřního prostoru akumulační nádrže první výměník tepla chladivo/vnitřní prostor akumulační nádrže a v dolní části vnitřního prostoru akumulační nádrže tvoří druhý výměník tepla chladivo/vnitřní prostor akumulační nádrže, přičemž vodní potrubí tvoří v dolní části vnitřního prostoru akumulační nádrže první výměník tepla vnitřní prostor akumulační nádrže/TUV a v horní části vnitřního prostoru akumulační nádrže tvoří druhý výměník tepla vnitřní prostor akumulační nádrže/TUV, přičemž v oblasti mezi horní a dolní částí vnitřního prostoru akumulační nádrže je situován výstup vody víceúčelového zdroje tepla z akumulační nádrže do otopného systému budovy a v dolní části vnitřního prostoru akumulační nádrže je situován vstup vody víceúčelového zdroje tepla z otopného systému budovy do akumulační nádrže.It is preferred that the refrigerant piping, with its first portion, be thermally insulated from the interior of the storage tank, leads to the upper portion of the internal space of the storage tank, the second portion of the refrigerant piping forming at the upper portion of the interior space of the storage tank in the lower part of the accumulator tank, the second heat exchanger is the refrigerant / accumulator tank, with the water piping forming the first heat exchanger interior of the accumulator / DHW in the lower part of the accumulator tank and the second heat exchanger in the upper part of the accumulation tank the internal space of the accumulation tank / DHW, while the water outlet of the multi-purpose heat source from the accumulation holding on to the heating system of the building and the bottom of the interior of the storage tank is located on the water inlet multipurpose heat source of the heating system of the building into a storage tank.
Tímto uspořádáním se dosáhne největšího ohřívání vody víceúčelového zdroje tepla v horní části vnitřního prostoru akumulační nádrže, v níž se dohřívá TUV na požadovanou teplotu, přičemž v dolní části vnitřního prostoru akumulační nádrže se voda víceúčelového zdroje tepla ohřívá na nižší teplotu, a proto se využívá k předehřevu TUV a je možno ji využít i pro vytápění budovy po připojení dolní části vnitřního prostoru akumulační nádoby na otopný systém budovy. Tohoto efektu rozložení tepelného pole vody víceúčelového zdroje tepla v akumulační nádrži se dosáhne absencí nuceného oběhu vody víceúčelového zdroje tepla dřívějším výměníkem tepla chladivo/voda víceúčelového zdroje tepla a výměníkem tepla voda víceúčelového zdroje tepla/TUV, což vede ke snížení pohybu vody víceúčelového zdroje tepla, neboť pouze část objemu této vody proudí otopným systémem budovy. Tímto snížením pohybu vody víceúčelové40 ho zdroje tepla dochází ke snížení míchání teplejší a chladnější vody víceúčelového zdroje tepla v akumulační nádrži, a tím je umožněn diferencovaný přenos většího tepla na TUV a menšího tepla na část objemu vody víceúčelového zdroje tepla využívané v otopném systému budovy.This arrangement achieves the greatest heating of the water of the multipurpose heat source in the upper part of the interior of the storage tank, in which the DHW is heated to the desired temperature, while the water of the multipurpose heat source is heated to a lower temperature in the lower part of the storage tank. It is possible to use it for heating of the building after connecting the lower part of the inner space of the storage tank to the building heating system. This effect of the distribution of the heat field water of the multipurpose heat source in the storage tank is achieved by the absence of forced circulation of the multipurpose heat source water by the former multipurpose heat / water heat exchanger and the multipurpose heat / DHW water heat exchanger. for only part of the volume of this water flows through the building's heating system. By reducing the movement of the multipurpose heat source water, the mixing of the warmer and cooler water of the multipurpose heat source in the storage tank is reduced, thereby allowing differentiated transfer of more heat to DHW and less heat to the water volume of the multipurpose heat source used in the building heating system.
Podle jednoho výhodného provedení je druhá část chladivového potrubí tvořena jedinou trubkou tvarovanou pro intenzivní přestup tepla z chladivá do vnitřního prostoru akumulační nádrže.According to one preferred embodiment, the second part of the coolant pipe is formed by a single pipe shaped for intensive heat transfer from the coolant to the interior of the storage tank.
Takto je jednoduše dosaženo účinného a diferencovaného přenosu tepla z chladivá v chladivovém potrubí na vodu víceúčelového zdroje tepla a z vody víceúčelového zdroje tepla na TUV.In this way, an efficient and differentiated heat transfer from the refrigerant in the refrigerant line to the water of the multi-purpose heat source and from the water of the multi-purpose heat source to DHW is simply achieved.
Podle jiného výhodného provedení je druhá část chladivového potrubí tvořena soustavou trubiček navazujících na první část chladivového potrubí a tvarovaných pro intenzivní přestup tepla z chladivá do vnitřního prostoru akumulační nádrže.According to another preferred embodiment, the second part of the coolant line is formed by a set of tubes adjoining the first part of the coolant line and shaped to intensively transfer heat from the coolant to the interior of the storage tank.
-2CZ 9303 U1-2GB 9303 U1
Toto provedení je sice výrobně složitější, aleje výhodné právě díky větší intenzitě přenosu tepla z chladivá v chladivovém potrubí na vodu víceúčelového zdroje tepla.Although this embodiment is more complicated to manufacture, it is precisely because of the increased intensity of heat transfer from the refrigerant in the refrigerant piping to the water of the multipurpose heat source.
Z výrobních důvodů je výhodné, je-li vodní potrubí tvořeno jedinou trubkou tvarovanou pro intenzivní přestup tepla z chladivá do vnitřního prostoru akumulační nádrže.For production reasons, it is advantageous if the water pipe is formed by a single pipe shaped for intensive heat transfer from the refrigerant to the interior of the storage tank.
Pro umožnění dohřevu vody víceúčelového zdroje tepla v situaci, kdy je tepelný výkon tepelného čerpadla nedostatečný pro ohřívání TUV na požadovanou teplotu a/nebo pro vytápění budovy na požadovanou teplotu je ve vnitřním prostoru akumulační nádrže situováno alespoň jedno elektrické topidlo napojené na zdroj elektrického proudu a na ovládací prostředky víceúčelového zdroje tepla pro otopný systém budovy.At least one electric heater connected to the electric power supply and located in the interior of the storage tank is located in the interior of the storage tank to allow the water to be heated by the multi-purpose heat source in a situation where the heat output of the heat pump is insufficient to heat the DHW to the desired temperature and / or multipurpose heat source control means for a building heating system.
Je výhodné, je-li tepelné čerpadlo uloženo v dolní části tělesa a akumulační nádrž je vytvořena v horní části tělesa.Preferably, the heat pump is disposed in the lower body portion and the storage tank is formed in the upper body portion.
Takový víceúčelový zdroj tepla pro otopný systém budovy je nenáročný na prostor a složitost své instalace, má menší pořizovací náklady, zůstává plně funkční a je konstrukčně a výrobně jednoduchý.Such a multipurpose heat source for a building heating system is space-saving and complex, low in cost, fully functional, and simple to design and manufacture.
Pro dosažení použitelnosti víceúčelového zdroje tepla i pro jiné účely než jen pro ohřev TUV a pro vytápění budovy je ve vnitřním prostoru akumulační nádrže situován alespoň jeden další výměník tepla voda víceúčelového zdroje tepla/ médium dalšího okruhu pro vytápění a/nebo dalšího zdroje tepla.In order to make the multi-purpose heat source usable for purposes other than just for DHW heating and for building heating, at least one additional multi-purpose water heat exchanger / medium of another heating circuit and / or another heat source is situated in the interior of the storage tank.
Vzhledem k principu činnosti tepelného čerpadla, kdy na jedné straně teplo uvolňuje a na straně druhé ho pohlcuje je výhodné využít tohoto jevu pro klimatizaci budovy, a proto je výhodné, jestliže je tepelné čerpadlo tepelně spřaženo s nádrží klimatizačního média pro klimatizaci budovy, která je připojitelná k jednotlivým klimatizačním jednotkám rozmístěným po budově.Because of the principle of heat pump operation, on the one hand, it releases heat and absorbs it, on the other hand it is advantageous to use this phenomenon for building air conditioning, and therefore it is advantageous if the heat pump is thermally coupled to a building air conditioning medium tank to individual air-conditioning units distributed throughout the building.
Přehled obrázků na výkreseOverview of the drawings
Technické řešení je schematicky znázorněno na výkrese, kde ukazuje obr. 1 řez víceúčelovým zdrojem tepla otopného systému budovy pro ohřev TUV a pro vytápění budovy, obr. 2 řez víceúčelovým zdrojem tepla otopného systému budovy pro ohřev TUV, pro vytápění budovy a bazénu a s přihříváním vody v akumulační nádrži pomocí solárních článků a obr. 3 řez víceúčelovým zdrojem tepla otopného systému budovy z obr. 2 se zabudovanou nádrží pro klimatizační médium pro klimatizaci budovy.The technical solution is schematically shown in the drawing, where Fig. 1 shows a cross-section of a multi-purpose heat source of a building heating system for DHW and building heating, Fig. 2 a cross-section of a multi-purpose heat source of a building heating system for DHW, building and pool heating and water reheating. Fig. 3 is a cross-sectional view of the multi-purpose heat source of the building heating system of Fig. 2 with a built-in tank for an air-conditioning medium for air-conditioning the building.
Příklady provedení technického řešeníExamples of technical solution
Víceúčelový zdroj tepla pro otopný systém budovy obsahuje známé tepelné čerpadlo 1 napojené známým způsobem na nízkoteplotní zdroj 2, tvořený např. zemí nebo vodou nebo vzduchem.The multipurpose heat source for a building heating system comprises a known heat pump 1 connected in a known manner to a low temperature source 2, for example ground or water or air.
Tepelné čerpadlo I je napojeno na řídicí jednotku 10 víceúčelového zdroje tepla. Tepelné čerpadlo 1 je situováno pod akumulační nádrží 3, přičemž je uloženo v dolní části 300 tělesa 30 a akumulační nádrž 3 je vytvořena v horní části 301 tělesa 30. Vnitřní prostor akumulační nádrže 3 je zaplněn vodou víceúčelového zdroje tepla. Tato voda může obsahovat látky např. k zamezení koroze součástí víceúčelového zdroje tepla nebo kjiným účelům nebo může být nahrazena jiným vhodným médiem.The heat pump 1 is connected to the control unit 10 of the multi-purpose heat source. The heat pump 1 is situated below the accumulation tank 3, which is housed in the lower part 300 of the body 30 and the accumulation tank 3 is formed in the upper part 301 of the body 30. The interior of the accumulation tank 3 is filled with water of a multi-purpose heat source. This water may contain substances, for example, to prevent corrosion of the multi-purpose heat source or for other purposes, or it may be replaced by another suitable medium.
Tepelné čerpadlo 1 obsahuje chladivové potrubí 11, které prochází do vnitřního prostoru akumulační nádrže 3, a kterým oběhově proudí chladivo ohřívané tepelným čerpadlem L Chladivové potrubí 11 tvoří v akumulační nádrži 3 výměník tepla chladivo/vnitřní prostor akumulační nádrže 3, tj. voda víceúčelového zdroje tepla, přičemž tato voda víceúčelového zdroje tepla ohřívaná chladivém tepelného čerpadla I slouží jednak k ohřevu TUV a jednak jako voda pro otopný systém budovy. Do vnitřního prostoru akumulační nádrže 3 prochází vodní potrubí 5, kterým proudí chladná užitková voda k ohřátí na TUV, a které tvoří výměník teplaThe heat pump 1 comprises a coolant pipe 11 which extends into the interior of the accumulation tank 3 and through which the coolant heated by the heat pump L circulates. The coolant line 11 forms a heat exchanger in the accumulation tank 3 wherein the water of the multipurpose heat source heated by the coolant heat pump 1 serves both for heating DHW and as water for the building heating system. A water pipe 5 passes into the interior of the storage tank 3, through which cold service water flows for heating to DHW and which forms a heat exchanger
-3 CZ 9303 U1 mezi vnitřním prostorem akumulační nádrže 3 a TUV. Vodní potrubí 5 díky své délce a z toho plynoucího objemu slouží také jako zásobník TUV, který díky vysokému tepelnému výkonu víceúčelového zdroje tepla současně plní funkci průtokového ohřívače TUV v případě vyššího odběru TUV než je objem vodního potrubí situovaného uvnitř akumulační nádrže 3. Akumulační nádrž 3 je opatřena vstupem 6 ochlazené vody víceúčelového zdroje tepla z otopného systému budovy do akumulační nádrže 3 a výstupem 7 ohřáté vody víceúčelového zdroje tepla z akumulační nádrže 3 do otopného systému budovy. Pro zajištění dostatečného ohřevu vody víceúčelového zdroje tepla i v období, kdy je tepelný výkon tepelného čerpadla i, např. vlivem povětrnostních podmínek, snížen, je ve vnitřním prostoru akumulační nádrže 3 situováno alespoň io jedno elektrické topidlo 8 pro dohřev této vody na požadovanou teplotu. Každé elektrické topidlo je napojeno na zdroj elektrického proudu a na řídicí jednotku víceúčelového zdroje tepla.U1 between the interior of the storage tank 3 and DHW. The water pipe 5, due to its length and the resulting volume, also serves as a DHW reservoir, which at the same time fulfills the function of a instantaneous hot water heater due to the high heat output of the multi-purpose heat source. provided with the inlet 6 of the multipurpose heat source from the heating system of the building to the storage tank 3 and the outlet 7 of the multipurpose heat source from the storage tank 3 to the heating system of the building. In order to ensure sufficient heating of the multipurpose heat source even in the period when the heat output of the heat pump i is reduced, for example due to weather conditions, at least one electric heater 8 for heating the water to the desired temperature is situated in the interior of the storage tank. Each electric heater is connected to a power source and a multi-purpose heat source control unit.
V příkladu provedení znázorněném na obr. 1 je chladivové potrubí 11 rozděleno na dvě části, z nichž první část 110 je přímá a tvoří výstup chladivá z tepelného čerpadla i do horní části 3010 vnitřního prostoru akumulační nádrže 3, přičemž je od vnitřního prostoru akumulační nádrže 3 tepelně izolována. V tomto příkladu provedení je první část 110 chladivového potrubí 11 vedena podél akumulační nádrže 1. Druhá část 111 chladivového potrubí H. vede chladivo z horní části 3010 vnitřního prostoru akumulační nádrže 3 zpět do tepelného čerpadla 1, přičemž obsahuje horní šroubovicovou část 1110, která je situována v horní části 3010 vnitřního prostoru akumulační nádrže 3, a která tvoří první výměník tepla chladivo/vnitřní prostor akumulační nádrže 3, tj. voda víceúčelového zdroje tepla. Horní šroubovicová část 1110 chladivového potrubí H přechází přímou částí 1111 do dolní šroubovicové části 1112, která je situována v dolní části 3011 vnitřního prostoru akumulační nádrže 3, a která tvoří druhý výměník tepla chladivo/vnitřní prostor akumulační nádrže 3, tj. voda víceúčelového zdroje tepla. Horní šroubovicová část 1110 druhé části 111 chladivového potrubí 11 ohřívá vodu víceúčelového zdroje tepla v horní části 3010 vnitřního prostoru akumulační nádrže 3 a dolní šroubovicová část 1112 druhé části 111 chladivového potrubí 11 ohřívá vodu víceúčelového zdroje tepla v dolní části 3011 vnitřního prostoru akumulační nádrže 3. Vzhledem k tomu, že chladivo chladivovým potrubím 11 postupně prochází od horní části 3010 vnitřního prostoru akumulační nádrže 3 do dolní části 3011 vnitřního prostoru akumulační nádrže 3, ohřívá se voda víceúčelového zdroje tepla v horní části 3010 vnitřního prostoru akumulační nádrže 3 více než v dolní části 3011 vnitřního prostoru akumulační nádrže 3, a proto je horní část 3010 vnitřního prostoru akumulační nádrže 3 vhodná k ohřevu TUV a voda víceúčelového zdroje tepla v dolní části 3011 vnitřního prostoru akumulační nádrže 3 je zároveň využitelná jako voda pro otopný systém budovy. U TUV je totiž vyžadována vyšší teplota než u vody pro otopný systém budovy.In the embodiment shown in Fig. 1, the refrigerant piping 11 is divided into two parts, of which the first portion 110 is straight and forms the refrigerant outlet from the heat pump even to the upper portion 3010 of the interior of the storage tank 3, thermally insulated. In this exemplary embodiment, the first portion 110 of the coolant line 11 is guided along the accumulation tank 1. The second portion 111 of the coolant line 11 directs the refrigerant from the upper part 3010 of the interior of the accumulation tank 3 back to the heat pump 1. located in the upper part 3010 of the interior of the storage tank 3, and which forms the first coolant / interior of the storage tank 3, ie the water of the multipurpose heat source. The upper helical portion 1110 of the refrigerant pipe 11 passes through the straight portion 1111 to the lower helical portion 1112, which is situated in the lower portion 3011 of the interior of the storage tank 3, and which forms the second coolant / interior of the storage tank 3. . The upper helical portion 1110 of the second coolant section 11 heats the multipurpose heat source water at the top 3010 of the storage tank interior 3 and the lower helical portion 1112 of the second coolant section 11 heats the multipurpose heat source water at the bottom 3011 of the storage tank interior 3. As the refrigerant passes through the coolant line 11 gradually from the upper part 3010 of the interior of the accumulation tank 3 to the lower part 3011 of the interior of the accumulation tank 3, the water of the multipurpose heat source 3011 of the interior of the accumulation tank 3, and therefore the upper part 3010 of the interior of the accumulation tank 3 is suitable for heating DHW and the water of the multipurpose heat source in the lower part 3011 of the interior of the accumulation tank 3 is also usable as water for the building's heating system. This is because DHW requires a higher temperature than water for the building's heating system.
V neznázoměném příkladu provedení je druhá část 111 chladivového potrubí H tvořena soustavou trubiček menšího průřezu, které všechny navazují na první část 110 chladivového potrubí 11, přičemž tato soustava trubiček je vhodně tvarována k vytvoření obou výměníků tepla chladivo/vnitřní prostor akumulační nádrže 3, např. je tato soustava tvořena několika pod sebou situovanými rovinnými úseky, vzniklými postupným ohýbáním celé soustavy trubiček v příslušné části 3010, 3011 vnitřního prostoru akumulační nádrže 3 vždy o 90°. V jiném neznázoměném příkladu provedení je druhá část 111 chladivového potrubí 11 za účelem dosažení co nej lepšího přestupu tepla z chladivá ohřívaného tepelným čerpadlem I do vody víceúčelového zdroje tepla provedena jiným vhodným způsobem.In a non-illustrated embodiment, the second coolant section 111 is formed by a plurality of tubes of smaller cross section, all of which coincide with the first coolant section 110, the tubing being suitably shaped to form both the refrigerant / interior heat exchanger 3, e.g. This system consists of several planar sections situated one below the other, resulting from the gradual bending of the entire set of tubes in the respective part 3010, 3011 of the interior of the accumulation tank 3 by 90 °. In another embodiment (not shown), the second part 111 of the coolant pipe 11 is provided in another suitable manner to achieve the best possible heat transfer from the coolant heated by the heat pump 1 to the water of the multi-purpose heat source.
V příkladu provedení znázorněném na obr. 1 vstupuje vodní potrubí 5 do akumulační nádrže 3 v dolní části 3011 vnitřního prostoru akumulační nádrže 3 a ve šroubovici 50, která tvoří první výměník tepla vnitřní prostor akumulační nádrže 3/TUV, stoupá vzhůru do horní části 3010 vnitřního prostoru akumulační nádrže 3, kde v úrovni nad chladivovým potrubím Π. přechází šroubovice 50 do trubkového výměníku 51 tepla vnitřní prostor akumulační nádrže 3/TUV, který je druhým výměníkem tepla vnitřní prostor akumulační nádrže 3/TUV. Za trubkovým výměníkem 51 tepla vnitřní prostor akumulační nádrže 3/TUV vystupuje vodní potrubí 5 z akumulační nádrže 3. Tento trubkový výměník 51 tepla je ve znázorněném příkladu provedení tvořen v jedné rovině situovanými rovinnými trubkovými úseky od jedné boční stěny akumulační nádrže 3 k protilehlé boční stěně akumulační nádrže 3. V neznázoměném příkladu provedení jeIn the embodiment shown in Fig. 1, the water line 5 enters the storage tank 3 in the lower part 3011 of the interior of the storage tank 3 and rises upward into the upper part 3010 of the internal storage tank 3 / DHW in the helix 50 which forms the first heat exchanger. space of the accumulation tank 3, where at the level above the refrigerant piping Π. the helix 50 passes into the tubular heat exchanger 51 of the inner space of the 3 / TUV storage tank, which is the second heat exchanger inner space of the 3 / TUV storage tank. After the heat exchanger 51, the inner space of the accumulation tank 3 / DHW protects the water pipe 5 from the accumulation tank 3. In the illustrated embodiment, this heat exchanger 51 consists of planar pipe sections situated in one plane from one side wall of the accumulation tank 3 to the opposite side wall. the accumulation tank 3. In a non-illustrated embodiment, it is
-4CZ 9303 U1 vodní potrubí 5 uvnitř akumulační nádrže 3 tvarováno jiným vhodným způsobem za účelem dosažení co nej lepšího přestupu tepla z vody víceúčelového zdroje tepla v akumulační nádrži 3 do TUV ve vodním potrubí 5.9303 U1 the water pipe 5 inside the storage tank 3 is shaped in another suitable manner in order to achieve the best possible heat transfer from the water of the multipurpose heat source in the storage tank 3 to the DHW in the water pipe 5.
V příkladu provedení znázorněném na obr. 1 je vstup 6 ochlazené vody víceúčelového zdroje tepla z otopného systému budovy do akumulační nádrže 3 situován u spodního okraje dolní částiIn the embodiment shown in FIG. 1, the chilled water inlet 6 of the multi-purpose heat source from the building heating system to the storage tank 3 is situated at the lower edge of the lower part
3011 vnitřního prostoru akumulační nádrže 3, přičemž výstup 7 ohřáté vody víceúčelového zdroje tepla z akumulační nádrže 3 do otopného systému budovy je situován v oblasti rozhraní mezi dolní částí 3011 vnitřního prostoru akumulační nádrže 3 a horní částí 3010 vnitřního prostoru akumulační nádrže 3. Tímto uspořádáním se v kombinaci s prvním výměníkem 1110 ío chladivového potrubí 11 dosáhne stálé vysoké teploty vody víceúčelového zdroje tepla v horní části 3010 akumulační nádrže 3, v níž je situována největší část výměníku tepla vnitřní prostor akumulační nádrže 3/TUV.3011 of the interior of the storage tank 3, wherein the heated water output 7 of the multipurpose heat source from the storage tank 3 to the building heating system is situated at the interface between the lower part 3011 of the inner space of the storage tank 3 and the upper part 3010 of the inner space of the storage tank 3. in combination with the first coolant exchanger 1110, the constant high water temperature of the multipurpose heat source reaches the top 3010 of the storage tank 3, in which the largest part of the heat exchanger is located inside the storage tank 3 / DHW.
V příkladu provedení znázorněném na obr. 1 je v horní části 3010 vnitřního prostoru akumulační nádrže 3 v oblasti trubkového výměníku 51 tepla vnitřní prostor akumulační nádrže 3/TUV, tj.In the embodiment shown in FIG. 1, in the upper part 3010 of the interior of the accumulation tank 3, in the region of the tube heat exchanger 51, the interior of the accumulation tank 3 / DHW, i.
v oblasti horní šroubovicové části 1110 druhé části 111 chladivového potrubí 11, situováno jedno elektrické topidlo 8 pro dohřev TUV na požadovanou teplotu, přičemž v dolní části 3011 vnitřního prostoru akumulační nádrže 3 jsou v oblasti šroubovice 50 vodního potrubí 5 situována tři elektrická topidla 8 pro dohřev vody víceúčelového zdroje tepla v dolní části 3011 vnitřního prostoru akumulační nádrže 3 na požadovanou teplotu pro otopný systém budovy.In the region of the upper helical part 1110 of the second part 111 of the refrigerant piping 11, one electric heater 8 for heating the DHW to the desired temperature is situated, and in the lower part 3011 of the interior of the storage tank 3 water of the multi-purpose heat source in the lower part 3011 of the interior of the storage tank 3 to the required temperature for the building heating system.
Chladivového potrubí Π. a vodní potrubí 5 jsou ve vnitřním prostoru akumulační nádrže 3 upevněny ve vhodných držácích.Refrigerant piping Π. and the water pipe 5 are fixed in suitable holders in the interior of the accumulation tank 3.
Činnost víceúčelového zdroje tepla pro otopný systém budovy je následující.The operation of the multipurpose heat source for the building heating system is as follows.
Akumulační nádrž 3 je naplněna vodou víceúčelového zdroje tepla, přičemž tepelným čerpadlem i se ohřívá chladivo, které chladivovým potrubím 11 proudí skrz akumulační nádrž 3 a ohřívá tak vodu víceúčelového zdroje tepla. Díky tepelné izolaci první části 110 chladivového potrubí 11 začíná chladivo tepelného čerpadla i vodu víceúčelového zdroje tepla ohřívat nejprve v horní části 3010 vnitřního prostoru akumulační nádrže 3, tj. v oblasti dohřevu TUV ve vodním potrubí 5 na požadovanou teplotu, protože v této horní části 3010 vnitřního prostoru akumulační nádrže 3 má chladivo tepelného čerpadla 1 nejvyšší teplotu. Chladivo tepelného čerpadla 1 na své cestě druhou částí 111 chladivového potrubí 11 z horní části 3010 vnitřního prostoru akumulační nádrže 3 do dolní části 3011 vnitřního prostoru akumulační nádrže 3 postupně předává své teplo vodě víceúčelového zdroje tepla, takže teplota vody víceúčelového zdroje tepla se směrem ke dnu akumulační nádrže 3 snižuje. V dolní části 3011 vnitřního prostoru akumulační nádrže 3 se chladná užitková voda ve vodním potrubí 5 předehřívá na TUV. Voda víceúčelového zdroje tepla nalézající se v dolní části 3011 vnitřního prostoru akumulační nádoby 3, která se v dolní části 3011 vnitřního prostoru akumulační nádrže 3 ohřívá na požadovanou teplotu pro vytápění budovy odchází výstupem 7 z akumulační nádrže 3 do otopného systému budovy a po průchodu tímto systémem se ochlazená vstupem 6 vrací zpět do akumulační nádrže 3, kde se opět ohřívá a takto stále koluje. V případě momentálně nízkého tepelného výkonu tepelného čerpadla 1 se voda víceúčelového zdroje tepla dohřívá na požadovanou teplotu elektrickými topidly 8. Voda víceúčelového zdroje tepla se přitom může dohřívat v každé části 3010. 3011 vnitřního prostoru akumulační nádrže 3 zvlášť podle aktuálního požadavku buď na zvýšený ohřev TUV nebo při požadavku na intenzivnější vytápění budovy.The accumulation tank 3 is filled with the water of the multi-purpose heat source, whereby the heat pump 1 heats the coolant, which flows through the refrigerant piping 11 through the accumulation tank 3 and thus heats the water of the multi-purpose heat source. Due to the thermal insulation of the first part 110 of the coolant pipe 11, the heat pump coolant and the multipurpose heat source start to heat first in the upper part 3010 of the interior of the storage tank 3, i.e. In the interior of the accumulation tank 3, the heat pump coolant 1 has the highest temperature. The coolant of the heat pump 1 on its way through the second part 111 of the coolant line 11 from the upper part 3010 of the interior of the accumulation tank 3 to the lower part 3011 of the interior of the accumulation tank 3 gradually transfers its heat to the multi-purpose heat source. the storage tank 3 decreases. In the lower part 3011 of the interior of the storage tank 3, the cold service water in the water pipe 5 is preheated to DHW. The water of the multipurpose heat source located in the lower part 3011 of the interior of the storage tank 3, which in the lower part 3011 of the interior of the storage tank 3 is heated to the desired temperature for heating the building leaves the outlet 7 from the storage tank 3 into the heating system of the building. cooled by the inlet 6 returns to the accumulation tank 3, where it is heated again and thus still circulates. In the case of a currently low heat output of the heat pump 1, the water of the multipurpose heat source is reheated to the desired temperature by electric heaters 8. The water of the multipurpose heat source can be reheated in each section 3010. or when the building requires more intensive heating.
Pro umožnění využití víceúčelového zdroje tepla i pro jiné účely než je ohřev TUV a vytápění budovy a pro umožnění využití i jiných alternativních zdrojů teplaje víceúčelový zdroj tepla z obr. 1 v příkladu provedení znázorněném na obr. 2 navíc opatřen dalšími výměníky tepla. Pro umožnění vytápění bazénu je v části vnitřního prostoru akumulační nádrže 3 s vyšší teplotou vody víceúčelového zdroje tepla situován výměník 4 tepla voda víceúčelového zdroje tepla/voda v bazénu, který je přes vhodné čerpadlo napojitelný na v libovolném místě stojící bazén. Pro zvýšení ohřevu vody víceúčelového zdroje tepla využitím tepla slunečního záření při slunečném počasí jev příkladu provedení znázorněném na obr. 2 ve vnitřním prostoru akumulační nádrže 3In order to enable the use of the multipurpose heat source for purposes other than domestic hot water and building heating and to allow the use of other alternative heat sources, the multipurpose heat source of Fig. 1 in the embodiment shown in Fig. 2 is additionally provided with additional heat exchangers. In order to allow the pool to be heated, a multipurpose heat source water / pool heat exchanger 4 is situated in a part of the interior of the storage tank 3 with a higher water temperature of the multi-purpose heat source, which can be connected to a swimming pool standing in any place. In order to increase the water heating of the multipurpose heat source by utilizing the heat of solar radiation in sunny weather, the embodiment shown in FIG.
-5 CZ 9303 U1 situován výměník 40 tepla voda ze solárních článků/voda víceúčelového zdroje tepla. Podle aktuálních potřeb je tedy možno instalovat do akumulační nádrže 3 další prvky a podpůrná zařízení pro rozšíření možností víceúčelového zdroje tepla a pro zvýšení jeho tepelného výkonu.A water heat exchanger 40 from solar cells / water of a multi-purpose heat source is situated. According to the current needs, it is thus possible to install additional elements and support devices in the storage tank 3 to expand the possibilities of the multipurpose heat source and to increase its heat output.
Víceúčelový zdroj tepla pro otopný systém budovy lze také využít i při potřebě klimatizace 5 budovy při teplém počasí, neboť tepelné čerpadlo 1 na jedné straně vydává teplo ohřevem chladivá a na straně druhé teplo odebírá, což je možno využít k chlazení např. vody pro klimatizační jednotky, jak je znázorněno v příkladu provedení na obr. 3. V tomto příkladu provedení je tepelné čerpadlo i některým z vhodných způsobů tepelně spřaženo s nádrží 44 klimatizačního média pro klimatizaci budovy, která je připojitelná k vlastním klimatizačním ío jednotkám rozmístěným po budově.A multi-purpose heat source for the building's heating system can also be used when air conditioning 5 of a building is needed in warm weather, since the heat pump 1 generates heat by coolant heating and removes heat on the other hand. 3. In this exemplary embodiment, the heat pump is also in some suitable manner thermally coupled to a building air conditioning medium tank 44 which is connectable to the actual air conditioning units distributed throughout the building.
Claims (9)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ19999895U CZ9303U1 (en) | 1999-09-22 | 1999-09-22 | A multi-purpose heat source for the heating system of a building |
| AU72672/00A AU7267200A (en) | 1999-09-22 | 2000-09-18 | A multi-purpose heat source for the heating system of a building |
| PCT/CZ2000/000069 WO2001022007A1 (en) | 1999-09-22 | 2000-09-18 | A multi-purpose heat source for the heating system of a building |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ19999895U CZ9303U1 (en) | 1999-09-22 | 1999-09-22 | A multi-purpose heat source for the heating system of a building |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ9303U1 true CZ9303U1 (en) | 1999-11-05 |
Family
ID=5468779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ19999895U CZ9303U1 (en) | 1999-09-22 | 1999-09-22 | A multi-purpose heat source for the heating system of a building |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU7267200A (en) |
| CZ (1) | CZ9303U1 (en) |
| WO (1) | WO2001022007A1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4539777B2 (en) * | 2008-02-01 | 2010-09-08 | ダイキン工業株式会社 | Hot water storage water heater and hot water heater |
| CN102062473B (en) * | 2010-06-24 | 2013-10-30 | 艾欧史密斯(中国)热水器有限公司 | Composite heat exchange water storage type heat pump water heater |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2446453A1 (en) * | 1978-12-12 | 1980-08-08 | Ridel Francois | Water heater operated from refrigeration circuit - has vessel containing two heat exchangers and heat accumulating mass |
| YU42025B (en) * | 1981-08-05 | 1988-04-30 | Karl Fokter | Device for heating sanitary water and rooms |
| DE3230117A1 (en) * | 1982-08-13 | 1984-02-16 | Rolf Göhring Heizungsbau, 7464 Schömberg | Heating and hot water preparation device |
| DE3407453A1 (en) * | 1984-02-29 | 1985-09-12 | Hans-Jürgen 8391 Tittling Dietrich | Heat pump with multiple utilisation |
| EP0173173A3 (en) * | 1984-08-29 | 1986-07-30 | Konvektco Nederland B.V. | Heat exchanger |
-
1999
- 1999-09-22 CZ CZ19999895U patent/CZ9303U1/en not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-09-18 AU AU72672/00A patent/AU7267200A/en not_active Abandoned
- 2000-09-18 WO PCT/CZ2000/000069 patent/WO2001022007A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU7267200A (en) | 2001-04-24 |
| WO2001022007A1 (en) | 2001-03-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9267711B1 (en) | System and method for increasing the efficiency of a solar heating system | |
| US4000851A (en) | Solar-heated dwelling | |
| US4111259A (en) | Energy conservation system | |
| US6612267B1 (en) | Combined heating and hot water system | |
| KR100983887B1 (en) | A water heating apparatus unified with solar heat collector using vaccum pipe | |
| FI60603B (en) | VAERMEPUMPANLAEGGNING | |
| CN201407730Y (en) | Indoor heating temperature control system | |
| GB2247072A (en) | Heating or cooling system | |
| US4139055A (en) | Solar heating (cooling) | |
| JPH0894190A (en) | Heat storing device utilizing solar heat, and hot-water supplying system including the device | |
| KR101228894B1 (en) | A Solar Heating Device | |
| US4246886A (en) | Freeze protected hot water solar heating apparatus | |
| US4616487A (en) | Low energy consumption air conditioning system | |
| KR100675785B1 (en) | The solar collector and heating system using a solar collector | |
| US4307708A (en) | Solar heated building | |
| CZ9303U1 (en) | A multi-purpose heat source for the heating system of a building | |
| EP3748253A1 (en) | System and method for energy harvesting | |
| WO2009056816A9 (en) | Regenerative heating system | |
| CN100427844C (en) | Hot-water supply and radiating heating combination apparatus with solar, peak-to-valley electric heat accumulation | |
| KR101532956B1 (en) | High efficiency solar thermal collector having frame and energy transfer path parallel structure | |
| CN2937880Y (en) | Solar heating system | |
| KR102009297B1 (en) | heat pump boiler system with Artificial Intelligence Type | |
| CN206504390U (en) | A kind of air source heat pump ceiling radiant heating plant | |
| CN209386401U (en) | Solar heating system is used in a kind of hot air and hot water floor heating three | |
| CN201514077U (en) | Electricity and water dual-purpose energy-saving cold and hot blower |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ND1K | First or second extension of term of utility model |
Effective date: 20030807 |
|
| MK1K | Utility model expired |
Effective date: 20060922 |