FI12893Y1 - System and heat exchanger for heating subareas of apartments in buildings, such as a bathroom of an apartment - Google Patents

System and heat exchanger for heating subareas of apartments in buildings, such as a bathroom of an apartment Download PDF

Info

Publication number
FI12893Y1
FI12893Y1 FIU20204155U FIU20204155U FI12893Y1 FI 12893 Y1 FI12893 Y1 FI 12893Y1 FI U20204155 U FIU20204155 U FI U20204155U FI U20204155 U FIU20204155 U FI U20204155U FI 12893 Y1 FI12893 Y1 FI 12893Y1
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
heat exchanger
circuit
hot water
heating
local
Prior art date
Application number
FIU20204155U
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Inventor
Timo Holopainen
Original Assignee
Timo Holopainen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FI20185083A external-priority patent/FI20185083A1/en
Application filed by Timo Holopainen filed Critical Timo Holopainen
Publication of FI12893Y1 publication Critical patent/FI12893Y1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D17/00Domestic hot-water supply systems
    • F24D17/0078Recirculation systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00Hot-water central heating systems
    • F24D3/08Hot-water central heating systems in combination with systems for domestic hot-water supply
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/10Heat-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 arranged one within the other, e.g. concentrically

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)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)

Abstract

1. Lämmönvaihdin (10) sovitettuna käytettäväksi käyttöveden kiertopiirin ja paikallisen nestekiertopiirin välillä lämmitysenergian siirtämiseksi käyttövesikierrosta paikalliseen nestekiertopiiriin (15, 15.1, 15.2, 22), jossa lämmönvaihdin (10) käsittää koaksiaalisen putkirakenteen, jossa on ainakin yksi pitkänomainen, päädyillä suljettu vaippaputki (15) ja sen sisään pitkittäin asetettu sisäputki (11c), jossa yksi nestekiertopiiri on sovitettu sisäputkeen (11c) ja toinen virtaamaan vaippaputken (15) vaippatilassa, tunnettu siitä, että lämmönvaihdin on sovitettu 0,5 - 10 l/min käyttövesivirralle ja 0,1 - 5 l/min paikalliskiertovirtaukselle tuottaen 55 - 60 °C käyttövedestä 25 - 40 °C lämpöistä nestettä paikalliskiertoon. Lisäksi suojavaatimukset 2-10.A heat exchanger (10) adapted for use between a hot water circuit and a local fluid circuit to transfer heating energy from a domestic water circuit to a local fluid circuit (15, 15.1, 15.2, 22), the heat exchanger (10) comprising a coaxial tubular structure having at least one elongate end and an inner tube (11c) arranged longitudinally therein, in which one liquid circulation circuit is arranged in the inner tube (11c) and the other to flow in the jacket space of the jacket tube (15), characterized in that the heat exchanger is arranged for 0.5 to 10 l / min l / min for local circulation flow, producing fluid from 55 - 60 ° C hot water to 25 - 40 ° C for local circulation. In addition, protection requirements 2-10.

Description

JÄRJESTELMÄ JA LÄMMÖNVAIHDIN HUONEISTOJEN OSATILOJEN KUTENSYSTEM AND HEAT EXCHANGER FOR APARTMENT COMPONENTS SUCH AS

HUONEISTON KYLPYHUONEEN LÄMMITTÄMISEKSI KIINTEISTÖSSÄ Tämän keksinnön kohteena on järjestelmä ja lämmönvaihdin huoneistojen osatilojen kuten huoneiston kylpyhuoneen lämmittämiseksi kiinteistössä, jossa on lämpimän — käyttöveden kiertopiiri lämpimän käyttöveden toimittamiseksi huoneistojen kulutuspis- teille määritetyssä lämpötilassa ja jossa kunkin osatilan lämmitys tapahtuu käyttöve- den lämmitysenergialla. Tekniikan taso Käyttöveden kiertoputkistoon ei voi kytkeä erillistä lämmityslaitetta, missä lämpimän — kiertoveden lämpötila laskee alle 55 °C. Tämän vuoksi esimerkiksi lattialämmitystä ei voi perinteisellä tavalla kytkeä lämpimän käyttöveden kiertoon. Erilaisten vaikeuksien takia osatilojen, kuten kylpyhuoneiden lattialämmitys on toteutettu sähköllä huolimatta vaatimuksista parantaa energiatehokkuutta ja vähentää primäärienergian kulutusta. Tekniikan taso, jossa lämmityslaite on suoraan kytketty käyttövesikiertoon käyttäen duplex-yhdeputkia, eli koaksiaalisia putkia, on esitetty patenttijulkaisussa WO 2004/070279 A2. Käyttövettä lämmitetään hanaan saakka.The present invention relates to a system and heat exchanger for heating sub-rooms of apartments, such as a bathroom in an apartment, in a property with a hot-water circulating circuit for supplying hot water to the domestic consumption points at Background Art It is not possible to connect a separate heating device to the domestic hot water circuit where the DHW temperature drops below 55 ° C. Therefore, underfloor heating, for example, cannot be connected to the domestic hot water circuit in the traditional way. Due to various difficulties, underfloor heating in sub-spaces such as bathrooms has been implemented with electricity despite demands to improve energy efficiency and reduce primary energy consumption. The prior art in which a heating device is directly connected to the domestic hot water circuit using duplex single pipes, i.e. coaxial pipes, is disclosed in WO 2004/070279 A2. The hot water is heated up to the tap.

Patenttijulkaisussa DE 202 18 316 U1 kierrätetään vettä käyttövesikierrosta lämmitys- laitteelle, joka on erotettu käyttövesikierrosta venttiilein, joita voidaan käyttää ohjaa- maan kuuman ja kylmän veden virtaus lämpöpatteriin.DE 202 18 316 U1 circulates water from the domestic hot water circuit to a heating device, which is separated from the domestic hot water circuit by valves which can be used to control the flow of hot and cold water to the radiator.

Patenttijulkaisu WO 02/12125 A2 esittää vedenpuhdistuslaitteen, jolla on takaisinkyt- kentä lämmönvaihtimeen, jossa saapuva kylmä vesi esilämmitetään kuumalla vedellä, joka poistuu vedenlämmittimestä.WO 02/12125 A2 discloses a water purification device with feedback to a heat exchanger in which incoming cold water is preheated with hot water leaving the water heater.

S Patenttijulkaisu DE 10 2015 004999 A1 esittää syötön hajautettuihin lämmönvaihdin- N asemille juomaveden lämmittämiseksi kerrostalokortteleissa.S Patent publication DE 10 2015 004999 A1 discloses a supply to distributed heat exchanger N stations for heating drinking water in apartment blocks.

2 25 = = Yhteenveto 8 5 Tämän keksinnön tarkoitus on aikaansaada yksinkertainen ja turvallinen järjestelmä N tekniikan tasossa ilmenneiden puutteiden korjaamiseksi. Keksinnölle on tunnus- 5 omaista se, mitä on esitetty suojavaatimuksissa 1 ja 5.2 25 = = Summary 8 The object of the present invention is to provide a simple and safe system N for correcting the shortcomings of the prior art. The invention is characterized by what is stated in claims 1 and 5.

Menetelmässä huoneistojen osatilojen kuten huoneiston kylpyhuoneen lämmittä- miseksi kiinteistössä, jossa on lämpimän käyttöveden kiertopiiri lämpimän käyttöve- den toimittamiseksi huoneistojen kulutuspisteille määritetyssä lämpötilassa ja jossa kunkin osatilan lämmitys tapahtuu käyttöveden lämmitysenergialla. Keksinnön mukai- — sesti osatilassa kierrätetään omaa paikallista nestekiertopiiriä, johon lämmitysenergia siirretään käyttöveden kiertopiiristä osatilan yhteyteen sijoitetulla lämmönvaihtimella paikallispiiriin.A method for heating sub-spaces of apartments, such as a bathroom in an apartment, in a property having a hot water circuit for supplying hot water to the consumption points of the apartments at a specified temperature and heating each sub-space with hot water heating energy. According to the invention, a separate local liquid circuit is recirculated in the sub-space, to which the heating energy is transferred from the hot water circuit to the local circuit by a heat exchanger located in connection with the sub-space.

Keksinnön mukaiselle lämmönvaihtimelle on ominaista se, että se on sovitettuna käyt- töveden kiertopiirin ja paikallisen nestekiertopiirin välillä lämmitysenergian siirtä- — miseksi käyttövesikierrosta paikalliseen nestekiertopiiriin. Keksinnön mukaan erityi- sesti lämmönvaihdin käsittää koaksiaalisen putkirakenteen, jossa on ainakin yksi pit- känomainen, päädyillä suljettu vaippaputki ja sen sisään pitkittäin asetettu sisäputki, jossa yksi nestekiertopiiri on sovitettu sisäputkeen ja toinen virtaamaan vaippaputken vaippatilassa vastavirtaperiaatteella ja jossa lämmönvaihdin on sovitettu 0,5 — 10 l/min käyttövesivirralle ja 0,5 — 5 I/min paikalliskiertovirtaukselle tuottaen 55 — 60 °C käyttövedestä 25 -40 *C lämpöistä nestettä paikalliskiertoon. Keksinnön mukainen lämmönvaihdin toimii poikkeuksellisen suurella asteisuudella eli 20 — 35 *C. Yleensä käytetään vastavirtakytkentää, mutta tässä se ei ole kriittistä, koska käyttöveden läm- pötilapudotus on pieni (1 - 3 *C).The heat exchanger according to the invention is characterized in that it is arranged between the domestic water circulation circuit and the local liquid circulation circuit in order to transfer heating energy from the domestic hot water circuit to the local liquid circulation circuit. In particular, according to the invention, the heat exchanger comprises a coaxial tubular structure having at least one elongate end-closed jacket tube and an inner tube longitudinally inserted therein, one fluid circuit being arranged in the inner tube and the other flowing in the jacket tube jacket l / min for hot water flow and 0.5 - 5 L / min for local circulation flow, producing a liquid temperature of 25 - 40 ° C from hot water from 55 - 60 ° C to local circulation. The heat exchanger according to the invention operates at an exceptionally high degree, i.e. 20 to 35 ° C. A countercurrent connection is usually used, but here it is not critical because the hot water temperature drop is small (1 - 3 * C).

—Keksinnön mukaan käyttämällä toisioverkostoa ja pienitehoista oikein mitoitettua läm- mönvaihdinta voidaan huonetilan lämmityksen tehonsäätö tehdä turvallisesti toisio- puolen virtausta säätäen ja maksimi teho on rajoitettu lämmönvaihtimen mitoituksella. Käyttövesikierto on aina sama ja huonetilan lämmitystehoa pienennettäessä kiertojoh- _ don paluuveden lämpötila nousee.— According to the invention, by using a secondary network and a low-power correctly dimensioned heat exchanger, the power control of the room heating can be done safely by controlling the flow on the secondary side and the maximum power is limited by the dimensioning of the heat exchanger. The DHW circulation is always the same and when the heating capacity of the room is reduced, the return water temperature of the circulation line rises.

N N 25 — Tyypilliseen sovellukseen kuuluu lämpimän käyttöveden kiertopiiri lämpimän käyttöve- S den toimittamiseksi kulutuspisteille määritetyssä lämpötilassa ja välineet (22) osatilan - lämmittämiseksi käyttövedellä, jolloin järjestelmään edelleen kuuluu kuhunkin osa- E tilaan sijoitettu paikallinen suljettu nestekiertopiiri pumppuineen, lämmönvaihdin käyt- O töveden kiertopiirin ja paikallisen nestekiertopiirin välillä lämmitysenergian siirtä- 3 30 — miseksi paikalliseen nestekiertopiiriin, ja osatilaan sijoitetut lämmön luovutusvälineet 5 lämpöenergian luovuttamiseksi osatilaan paikallisesta nestekiertopiiristä. Edullinen osatilan lämmönluovutin on lattialämmityspiiri tarvittavan matalan luovutuslämpötilan johdosta. Muut keksinnön edut ja sovellusmuodot selitetään jäljempänä sovellusesimerkkien yhteydessä. Lyhyt kuvaselitys Seuraavassa keksintöä kuvataan viittaamalla oheisiin kuviin, jotka esittävät keksinnön mukaista järjestelmää ja sen yksityiskohtia. Kuva 1 esittää rivi- tai kerrostalon käyttövesijärjestelmää Kuva 2 esittää kuvan 1 muunnelmaa Kuva3 esittää keksinnön mukaista lämmönvaihdinta varusteineen (versio 1) Kuva 4 kuva kuvan 3 ensimmäistä muunnelmaa (versio 2) Kuva 5 esittää kuvan 3 toista muunnelmaa (versio 3) Kuva 6 esittää kuvan 3 kolmatta muunnelmaa (versio 4) Kuvassa? viitenumerolla 18 on esitetty kaukolämpöverkostoon liitetyn kiinteistön käyttöveden lämmityslaitteita. Lämmönvaihdin säätölaitteineen on muuten tavanomai- nen, mutta lämpimän käyttöveden kiertopiiri on suunniteltu suuremmalle lämmön- luovutukselle. Tämä tarkoittaa joko suurempaa virtausta tai suurempaa lämpötilaeroa kiertopiirissä. Nykyisen mitoituskäytännön mukaan (voimassa oleva ohjeistus K1/2013) lämpimän käyttövesikierron lämpötilaero on 3 °C (58 — 55 °C). Keksinnön mukaan käytetään lämpimän käyttöveden kierrossa joko esim. 5 °C (60 — 55 C) läm- pötilaeroa tai vastaavasti suurempaa virtaamaa (varsinkin omakotitaloissa). Keksintö N mahdollistaa pesutilojen lämmityksen ja kuivauksen liittämisen lämpimään käyttöve- N sikiertoon ilman tunnettujen ratkaisujen riskejä. Tällöin lämmönluovutukseen kuuluu = 25 — pesutilojen lämmitykseen ja kuivaukseen tarvittava lämmitysteho (10 — 40 W/m?, edul- - lisesti 15 — 25 W /m2).NN 25 - A typical application includes a hot water circuit for supplying hot water to the consumption points at a specified temperature and means (22) for heating the sub-space with hot water, the system further comprising a local closed fluid circuit with pumps and a heat exchanger operating in each sub-space. between the local liquid circulation circuit for transferring heating energy to the local liquid circulation circuit, and heat transfer means 5 arranged in the sub-space for transferring heat energy to the sub-space from the local liquid circulation circuit. The preferred sub-room heat exchanger is an underfloor heating circuit due to the low handover temperature required. Other advantages and embodiments of the invention will be explained below in connection with application examples. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will now be described with reference to the accompanying drawings, which show a system according to the invention and its details. Figure 1 shows the domestic or domestic hot water system Figure 2 shows a variant of Figure 1 Figure 3 shows a heat exchanger according to the invention with accessories (version 1) Figure 4 shows the first variant of version 3 (version 2) Figure 5 shows the second variant of version 3 (version 3) Figure 6 shows the 3 third variations (version 4) Pictured? reference numeral 18 denotes domestic hot water heaters for a property connected to a district heating network. The heat exchanger with its control devices is otherwise conventional, but the domestic hot water circuit is designed for higher heat transfer. This means either a higher flow or a larger temperature difference in the circuit. According to the current design practice (current guideline K1 / 2013), the temperature difference in the domestic hot water circuit is 3 ° C (58 - 55 ° C). According to the invention, either a temperature difference of e.g. 5 ° C (60-55 C) or a correspondingly higher flow (especially in detached houses) is used in the hot water circuit. The invention N makes it possible to connect the heating and drying of the washing rooms to a warm domestic water circuit without the risks of known solutions. In this case, the heat transfer includes = 25 - the heating power required for heating and drying the washrooms (10 - 40 W / m ?, preferably - 15 - 25 W / m2).

E Kaukolämmön sijasta voidaan käyttää lähes mitä tahansa primäärilämmitysjärjestel- 0 maa.E Almost any primary heating system can be used instead of district heating.

S S Kaukolämmityslaiteisiin kuuluu lämpömääränmittauslaite 30, jolla mitataan lämpimän > 30 — käyttöveden kierron lämmönluovutuksen energian kulutus. Lämpimän käyttöveden kulutus (vesipisteet) ei sekoita tätä mittausta, koska virtausmittaus on kierron paluu- puolella. Lämpimän käyttöveden kulutus mitataan kiinteistön käyttövesivaihtimen kyl- mävesisyöttöputkesta. Kuvassa 1 huoneistoissa on kuvattu tavanomaisia vedenottopisteitä kuten suihku, kä- sienpesuallas ja WC-istuin. Keksinnön kannalta on oleellista, että pesutilojen lämmi- tys ja/tai kuivaus tapahtuu lämpimän käyttövesikiertoon liitetyllä lämmönvaihdin — pai- kallislämmityspiirillä. Huoneistoon tultaessa lämpimän käyttöveden putkessa on huo- neistosulku 14 (ennen lämmönvaihdinta) ja kiertojohdon säätö- ja sulkuventtiili on lämmönvaihtimen jälkeen. Lämpimän käyttöveden vesimittaus on virtaussuunnassa —lämmönvaihtimen liitäntäpisteen jälkeen. Lämmönvaihdin 10 on esitetty jäljempänä yksityiskohtaisesti (kuvat 3, 4 ,5 ja 6). Kuvan 1 sovelluksessa kunkin pesutilan läm- mönluovuttimena on vesikiertoinen kuivauspatteri. Kuva 2 muunnelmassa kunkin pesutilan lämmönluovuttimena on vesikiertoinen lattia- lämmitys, jolloin lattialämmityksen tehonsäädössä voidaan käyttää sinänsä tunnettua —paluuveden termostaattista paluuvesiventtiiliä (lämpötilanrajoitinta 20). Kuvan 3 lämmönvaihtimessa 10 on lämmönvaihtimen vaippa 15, pumppu 19, 3- tiesäätöventtiili 17 ja tarvittavat yhteet. Käyttövesivesiputket liitetään yhteisiin 11a ja 11b huoltosulkujen kautta. Lämmönvaihtimen rakenne on erityisen yksinkertainen. Lämmittävä kiertovesi kulkee vakiovirtauksella käyttövesiputkistoon hyväksytyn put- ken 11c sisällä (paineluokka 10 bar). Lämmitettävä paikallispiirin vesi kiertää lämmön- vaihtimen vaipassa 15 liitettynä yhteisiin 15.3 ja 15.4. Kuvassa lämmönvaihdin toimii vastavirtaperiaatteella. Haluttaessa pienempää tehoa käytetään myötävirtakytkentää. Tarvittaessa tehokkaampaa lämmönsiirtoa (pienempi koko tai suurempi teho) sisä- = putki varustetaan ulkoisella riparakenteella.S S District heating devices include a heat meter 30 which measures the energy consumption of the heat transfer of the hot> 30 domestic hot water circuit. Hot water consumption (water points) does not interfere with this measurement, as the flow measurement is on the return side of the cycle. Domestic hot water consumption is measured from the cold water supply pipe of the property's domestic hot water exchanger. Figure 1 shows the apartments with conventional water intakes such as a shower, hand basin and toilet seat. It is essential for the invention that the heating and / or drying of the washrooms takes place with a heat exchanger - local heating circuit connected to the domestic hot water circuit. Upon entering the apartment, the hot water pipe has a room shut-off 14 (before the heat exchanger) and the control and shut-off valve for the bypass is after the heat exchanger. The hot water measurement is in the flow direction — after the heat exchanger connection point. The heat exchanger 10 is detailed below (Figures 3, 4, 5 and 6). In the embodiment of Figure 1, the heat transfer of each washing space is a water circulating drying coil. In the variant of Figure 2, the heat transfer of each washroom is water circulating underfloor heating, in which case a thermostatic return water valve (temperature limiter 20) known per se can be used for power control of the underfloor heating. The heat exchanger 10 of Figure 3 has a heat exchanger jacket 15, a pump 19, a 3-way control valve 17 and the necessary connections. Domestic water pipes are connected to the common 11a and 11b via service barriers. The structure of the heat exchanger is particularly simple. The heating circulating water flows at a constant flow inside the approved pipe 11c (pressure class 10 bar). The heated local circuit water circulates in the heat exchanger jacket 15 connected to the common 15.3 and 15.4. In the picture, the heat exchanger works on the countercurrent principle. If lower power is desired, a downstream connection is used. If more efficient heat transfer (smaller size or higher power) is required, the inner = pipe is equipped with an external rib structure.

O N 25 Kuvaan 3 on merkitty täyttöyhde 21 ja ilmausyhde 23. Toisiopiirin täyttöyhteestä voi- 7 daan täytön yhteydessä mitata täyttöpaine eli toisiopiirin staattinen paine (mitoitus- > arvo 0,5 bar 20 C:ssa). Toisiopiirin paisunta- ja varolaitteet 24 ja 26 on liitetty täyttö- E putkeen. Käyttövesiverkoston käyttöpaine on tyypillisesti alueella 3 - 5 bar, mutta ra- Lö kennepaineena käytetään Suomessa 10 baria. Yleisesti lämmönvaihdin on sovitettu S 30 0,5—101/min käyttövesivirralle ja 0,1 — 5 I/min paikalliskiertovirtaukselle tuottaen 55 — N 60 °C käyttövedestä 25 - 40 °C lämpöistä nestettä paikalliskiertoon.O N 25 In Fig. 3, the filling connection 21 and the venting connection 23 are marked. The filling pressure, i.e. the static pressure of the secondary circuit (dimensioning-> value 0.5 bar at 20 C), can be measured from the filling connection of the secondary circuit. The expansion and safety devices 24 and 26 of the secondary circuit are connected to the filling E pipe. The operating pressure of the domestic water network is typically in the range of 3 to 5 bar, but the structural pressure used in Finland is 10 bar. In general, the heat exchanger is adapted to a domestic hot water flow of 0.5 to 101 / min and a local circulation flow of 0.1 to 5 l / min S 30, producing a liquid of 55 to 40 ° C from the domestic hot water at a temperature of 25 to 40 ° C for local circulation.

Lämmönvaihtimen 10 päissä vaipan 15 ja sisäputken 11c välissä on lyhyt holkki 15.6 asettaen keskiputken 11c koaksiaalisesti. Eräässä muunnelmassa lieriövaippa poikkeaa muodoltaan sopivasti putkimaisesta ja symmetrisestä muodosta, se aikaansaa automaattisesti elastisuutta. 5 —Lieriötä pitäisi hieman litistää poikkileikkauksestaan paremminkin soikion muo- toon kuin käyristää koko putki. Jos se tapahtuu teollisesti, rakenteesta tulisi hallitusti joustava. Menee sitten konstruktiotekniikan puolelle varmistaa rakenteen elastisuus pitkäaikaiskäytössä. Varoventtiilillä voidaan varmistaa äärimmäiset poikkeustilanteet. Toisiopiirissä tarvittava vähäinen joustavuus aikaansaadaan vaipparakenteen muo- donmuutoksilla. Voidaan käyttää pääty-yhteissä 15.1 ja 15.2 joustoelintä. Pääty ja vaippa on sovitettavissa riittävälle muodonmuutokselle. Tarvittava muodonmuutos on vähäinen. Haluttaessa voidaan käyttää tunnettua paisuntaelintä. Paikallispiirin kiertovesipumpun teho on pieni. Lämmityspiirin mitoitusarvoilla 0,03 I/s ja 10 kPa on tehontarve pumpulla esimerkiksi 7 W. Yleisesti lämmönvaihtimen 10 ja — siten lämmönluovutuksen tehonsiirto on sovitettu alueelle 200 — 500 W kerros- tai rivi- talossa ja 300 — 800 W omakotitalossa. Kuvan 4 muunnelmassa 3-tieventtiili on korvattu kahdella kertasäätöventtiilillä 17°. Kuvan 3 ja 4 lämmönvaihtimen tehontarpeen ollessa 150 — 300 W vaipan 15 pituus 250 — 1500 mm, edullisesti 300 — 700 mm. Sisäputki on edullisesti rivi- ja kerrosta- lossa D 12 -18 mm ja ulkoputki D 22 -35 mm. Vastaavasti omakotitalossa sisäputki on 15 — 24 mm. Uusien testien perusteella toisiopiirin oikosulkuhaara kytketään mieluum- min lämmönvaihtimen 10 menopuolelta 15.3 pumpun 19 imupuolelle. Lämmönvaihti- N men 10 toisiopuolella on lähes vakio virtaus. Molemmilla puolilla virtaus on edullisesti N niin suuri, että virtaus pysyy turbulenttisena.At the ends of the heat exchanger 10 between the jacket 15 and the inner tube 11c there is a short sleeve 15.6 placing the central tube 11c coaxially. In one variation, the cylindrical shell differs suitably in shape from the tubular and symmetrical shape, it automatically provides elasticity. 5 —The cylinder should be slightly flattened in cross section to an oval shape rather than curving the entire tube. If it happens industrially, the structure would become flexibly flexible. Then goes to the side of Structural Engineering to ensure the elasticity of the structure in long-term use. The safety valve can be used to ensure extreme emergencies. The low flexibility required in the secondary circuit is provided by deformations of the sheath structure. An elastic member 15.1 and 15.2 can be used in the end joints. The end and sheath are adaptable to sufficient deformation. The required deformation is minor. If desired, a known expansion member can be used. The power of the local circuit circulating water pump is low. With the design values of the heating circuit 0.03 I / s and 10 kPa, the power demand of the pump is, for example, 7 W. Generally, the power transfer of the heat exchanger 10 and thus heat transfer is arranged in the range 200 - 500 W In the variation of Figure 4, the 3-way valve has been replaced by two 17 ° one-way control valves. When the power requirement of the heat exchanger of Figures 3 and 4 is 150 to 300 W, the length of the jacket 15 is 250 to 1500 mm, preferably 300 to 700 mm. The inner tube is preferably in a row and block house D 12 -18 mm and the outer tube D 22 -35 mm. Correspondingly, in an detached house, the inner tube is 15 - 24 mm. Based on the new tests, the short-circuit branch of the secondary circuit is preferably connected from the supply side 15.3 of the heat exchanger 10 to the suction side of the pump 19. The secondary side of the heat exchanger 10 has an almost constant flow. On both sides, the flow is preferably N so large that the flow remains turbulent.

O 0 25 Kuvien 3 — 5 sovellusmuotojen lisäksi voidaan käyttää levylämmönvaihdinta, joka I tässä saadaan hyvin pienikokoiseksi. a O Kuvassa 5 on esitetty edellisiä suurempitehoinen lämmönvaihdin 15°, jossa on kaksi x vaippatilaa sarjassa. Vaippatilat on liitetty yhteellä 15.5 toisiinsa ja sisäputket lämpö-O 0 25 In addition to the embodiments of Figures 3 to 5, a plate heat exchanger can be used, which I here makes very small. a O Figure 5 shows the previous higher-capacity heat exchanger 15 ° with two x jacket spaces in series. The jacket spaces are connected together by 15.5 and the inner pipes are

N I eristetyllä liitosputkella 11d. 5N I with insulated connecting pipe 11d. 5

Muunnelmassa yhdeputki 15.5. voidaan korvata ympäröivällä vaippaputkella, joka yh- distää vaippaputket päistään (ei esitetty). Kuvan 6 muunnelmassa 3-tieventtiili on korvattu kahdella kertasäätöventtiilillä 17°. Keskeisin komponentti on paikallispiirin lämmönvaihdin, jossa käytetään poikkeuksel- — lisen suurta asteisuutta eli lämpötilaeroa ensi- ja toisiovirtojen välillä. Seuraavassa eräitä mahdollisia putkikokoja ja niiden parametrejä. Sisäputki 18/16 Cu Atk = 24 °C pituus 600 mm — 0,034 m? pituus 500 mm — 0,028 m? pituus 400 mm — 0,022 m? Sisäputki 15/13 Cu Atk = 24 °C 600 mm — 0,028 m? 500 mm — 0,023 m? 400 mm — 0,019 m? p=a-Ap- Ak a = 350 ... 750 W/ m?KIn the variant, a single pipe 15.5. can be replaced by a surrounding jacket tube connecting the jacket tubes at their ends (not shown). In a variation of Figure 6, the 3-way valve has been replaced by two 17 ° one-way control valves. The most important component is the local circuit heat exchanger, which uses an exceptionally high degree of temperature difference between the primary and secondary flows. Here are some possible pipe sizes and their parameters. Inner pipe 18/16 Cu Computer = 24 ° C length 600 mm - 0.034 m? length 500 mm - 0.028 m? length 400 mm - 0.022 m? Inner pipe 15/13 Cu Computer = 24 ° C 600 mm - 0.028 m? 500 mm - 0.023 m? 400 mm - 0.019 m? p = a-Ap- Ak a = 350 ... 750 W / m? K

I KAYTTOVESI 59 — 57 °C LAMMITYSVESI 33 — 35 °C Atk = 24 °C — Asteisuus on edullisesti 18 — 30 °C, edullisimmin 22 — 26 °C. Osaluettelo 19 — Kiertovesipumppu 10 Lä snvaihdi 20 Paluuvesisäädin 1a vide lämmin käyttövesi 21 — Sulkuventtiil a yhde, lämmin käyttövesi 45 22° Lämmönluovutin (Vesitoiminen kui- 11b yhde, käyttövesikierto vauspatteri) — 30 11c sisäputki käyttövesikiertoa varten 22 Lamménluovutin (Vesikiertoinen lat- N 12 Huoneiston vesimittarit tialämmit & . . a e ys) 14 Huoneistosulut ja kertasäätöventtiilit 23 —Sulkuventtiili N an nn . . " o 15 Lämmönvaihtimen vaippa — 50 24 Varoventtiili 3 bar LO 15’ Suuritehoinen lämmönvaihdin 26 — Painemittari O — 4 bar r 35 15.1, 15.2 Paaty-yhteet — . 26 Paisunta-astia 2 dm?, esipaine 0,5 x 15.3, 15.4 Yhteet paikallispiirin putkia var- bar. edullisesti kooltaan 0.2 — 2 | ten KL mi S | on LV Lämmin käyttövesiI DHW 59 - 57 ° C HEATING WATER 33 - 35 ° C Atk = 24 ° C - The degree is preferably 18 - 30 ° C, most preferably 22 - 26 ° C. Parts list 19 - Circulating water pump 10 Outlet exchanger 20 Return control 1a vide hot water 21 - Shut-off valve unit, hot water 45 22 ° Heat sink (Water-operated as 11b unit, hot water circuit coil) - 30 11c inner pipe for domestic water circuit 12 water meters hot water heaters &.. ae ys) 14 Apartment locks and one-time control valves 23 —Closing valve N an nn. . "o 15 Heat exchanger casing - 50 24 Safety valve 3 bar LO 15 'High-performance heat exchanger 26 - Pressure gauge O - 4 bar r 35 15.1, 15.2 Paaty connections -. 26 Expansion vessel 2 dm ?, pre-pressure 0.5 x 15.3, 15.4 Connections preferably 0.2 to 2 μen KL mi S | on LV Hot water

LO - 17 Kolmolioventiii 55 KV Kylmä käyttövesi + = . sa S 40 17' Kertasäätöventtiil LVK Lamminvesikierto ~~ O Kx m 30 lämpömäärän mittauslaite N 18 Käyttöveden lämmitysLO - 17 Three - way valve 55 KV Cold hot water + =. sa S 40 17 'Single control valve LVK Hot water circulation ~~ O Kx m 30 heat meter N 18 Domestic water heating

Edellä olevissa esimerkeissä kyse oli kerros- tai rivitaloista. Omakotitaloissa tarvitaan- kin mahdollisesti isompaa tehoa ja se on sinne helppo järjestää. Siirrin 60 kW antaa 0,35 l/s 10 - 60 °C (esim. kaukolämpö), joten sopiva kiertojohto säädön paranta- miseksi on 0,06 I/s ja teho 500 W kahden asteen jäähtymällä (760 W kolmen asteen jäähtymällä), ja putkikoolla 18 mm. Kiertojohtohäviö on nyt reilusti alle 1 °C lyhyestä matkasta johtuen. Omakotitalossa putkikoot 18/28 ovat todennäköisesti optimaaliset. Lämmönvaihtimen vaipan 15 sisäputken halkaisija voi olla10 — 30 mm, edullisesti 12 — 16 kerros- ja rivitalossa ja 15 — 24 mm omakotitalossa. Lämmönvaihtimen 10 vaip- paputken pituus on edullisesti 250 — 1500 mm, edullisimmin 400 — 800 mm ja nimel- — listeho 200 — 500 W 25 °C asteisuudella.The above examples involved high-rise or terraced houses. Detached houses may need more power and it is easy to arrange there. The 60 kW converter delivers 0.35 l / s from 10 to 60 ° C (eg district heating), so a suitable circulation line to improve the control is 0.06 I / s and a power of 500 W with two-degree cooling (760 W with three-degree cooling), and with a pipe size of 18 mm. The bypass loss is now well below 1 ° C due to the short distance. In a detached house, pipe sizes 18/28 are probably optimal. The diameter of the inner tube of the heat exchanger jacket 15 may be 10 to 30 mm, preferably 12 to 16 in a multi-storey and terraced house and 15 to 24 mm in a detached house. The length of the jacket tube of the heat exchanger 10 is preferably 250 to 1500 mm, most preferably 400 to 800 mm and the nominal power 200 to 500 W at 25 ° C.

NOF OO NOF

N <QN <Q

LOLO

I =I =

LOLO

LO 5LO 5

OO NOF OO

N 5N 5

Claims (10)

SuojavaatimuksetSecurity requirements 1. Lämmönvaihdin (10) sovitettuna käytettäväksi käyttöveden kiertopiirin ja paikalli- sen nestekiertopiirin välillä lämmitysenergian siirtämiseksi käyttövesikierrosta pai- kalliseen nestekiertopiiriin (15, 15.1, 15.2, 22), jossa lämmönvaihdin (10) käsittää koaksiaalisen putkirakenteen, jossa on ainakin yksi pitkänomainen, päädyillä sul- jettu vaippaputki (15) ja sen sisään pitkittäin asetettu sisäputki (11c), jossa yksi nestekiertopiiri on sovitettu sisäputkeen (11c) ja toinen virtaamaan vaippaputken (15) vaippatilassa, tunnettu siitä, että lämmönvaihdin on sovitettu 0,5 — 10 I/min käyttövesivirralle ja 0,1 — 5 I/min paikalliskiertovirtaukselle tuottaen 55 — 60 °C käyttövedestä 25 - 40 *C lämpöistä nestettä paikalliskiertoon.A heat exchanger (10) adapted for use between a hot water circuit and a local fluid circuit to transfer heating energy from a domestic water circuit to a local fluid circuit (15, 15.1, 15.2, 22), wherein the heat exchanger (10) comprises a coaxial tubular structure having at least one elongate - a jacketed pipe (15) and an inner pipe (11c) placed longitudinally inside it, in which one liquid circulation circuit is arranged in the inner pipe (11c) and the other to flow in the jacket space of the jacket pipe (15), characterized in that the heat exchanger is and 0.1 to 5 L / min for a local circulation flow, producing a liquid temperature of 25 to 40 ° C from the hot water of 55 to 60 ° C for local circulation. 2. Suojavaatimuksen 1 mukainen lämmönvaihdin (10), tunnettu siitä, että lämmön- vaihtimen (10) vaippaputken pituus on 250 — 1500 mm, edullisimmin 400 — 800 mm ja nimellisteho 200 — 500 W 25 *C asteisuudella.Heat exchanger (10) according to Claim 1, characterized in that the length of the jacket tube of the heat exchanger (10) is 250 to 1500 mm, most preferably 400 to 800 mm and the nominal power is 200 to 500 W at 25 ° C. 3. Suojavaatimuksen 2 mukainen lämmönvaihdin (10), tunnettu siitä, että lämmön- vaihtimen (10) päissä vaippaputken (15) ja sisäputken (11c) välissä on lyhyt holkki (15.6) asettaen keskiputken (11c) koaksiaalisesti.Heat exchanger (10) according to claim 2, characterized in that the ends of the heat exchanger (10) have a short sleeve (15.6) between the jacket tube (15) and the inner tube (11c), placing the central tube (11c) coaxially. 4. Jonkin suojavaatimuksen 1- 3 mukainen lämmönvaihdin (10), tunnettu siitä, että lämmönvaihdin (10) käsittää suoran vaippaputken (15) yhteineen (15.3, 15.4) ja suoran koaksiaalisen sisäputken (11c).Heat exchanger (10) according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the heat exchanger (10) comprises a straight jacket tube (15) with its connection (15.3, 15.4) and a straight coaxial inner tube (11c). 5. Järjestelmä huoneistojen osatilojen kuten huoneiston kylpyhuoneen lämmittä- miseksi kiinteistössä, johon järjestelmään kuuluu O — lämpimän käyttöveden kiertopiiri (11a, 11b) lämpimän käyttöveden toimitta- N miseksi kulutuspisteille määritetyssä lämpötilassa ja5. A system for heating sub-spaces of apartments, such as a bathroom in an apartment, on a building, the system comprising an O - hot water circuit (11a, 11b) for supplying hot water to the consumption points at a specified temperature, and LO — 25 — välineet (22) osatilan lämmittämiseksi käyttövedellä, tunnettu siitä, ettäLO - 25 means (22) for heating the sub - space with hot water, characterized in that: I a * — järjestelmään kuuluu kuhunkin osatilaan sijoitettu paikallinen suljettu neste-The I a * system consists of a local closed liquid tank located in each compartment. LO 2 kiertopiiri (15, 15.1, 15.2, 22) pumppuineen (19) ja paisunta-astioineen (26), 3LO 2 circuit (15, 15.1, 15.2, 22) with pumps (19) and expansion vessels (26), 3 OO N 5N 5 — jonkin suojavaatimuksen 1 — 4 mukainen lämmönvaihdin (10) käyttöveden kiertopiirin ja paikallisen nestekiertopiirin välillä lämmitysenergian siirtä- miseksi lämmönsiirron avulla paikalliseen nestekiertopiiriin (15, 15.1, 15.2, 22), ja — osatilaan sijoitetut lämmön luovutusvälineet (22) lämpöenergian luovutta- miseksi osatilaan paikallisesta nestekiertopiiristä.- a heat exchanger (10) according to any one of claims 1 to 4 between the domestic hot water circuit and the local liquid circuit for transferring heating energy by heat transfer to the local liquid circuit (15, 15.1, 15.2, 22), and - partial heat transfer means (22) for generating heat energy from the fluid circuit. 6. Suojavaatimuksen 5 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä lämmönvaihtimen (10) ja siten lämmönluovutuksen tehonsiirto on sovitettu alueelle 200 — 500 W kerros- tai rivitalossa ja 300 — 800 W omakotitalossa.A system according to claim 5, characterized in that the power transmission of the heat exchanger (10) and thus of the heat transfer is arranged in the range of 200 to 500 W in a multi-storey or terraced house and 300 to 800 W in a detached house. 7. Suojavaatimuksen 5 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että lämmönvaihtimen vaipan (15) pituus on 250 — 1500 mm ja sisäputken halkaisija 10 — 30 mm, edulli- sesti 12 — 16 kerros- ja rivitalossa ja 15 — 24 mm omakotitalossa.System according to protection claim 5, characterized in that the heat exchanger jacket (15) has a length of 250 to 1500 mm and an inner tube diameter of 10 to 30 mm, preferably 12 to 16 in multi-storey and terraced houses and 15 to 24 mm in detached houses. 8. Jonkin suojavaatimuksen 5 — 7 mukainen järjestelmä huoneistojen osatilojen ku- ten huoneiston kylpyhuoneen lämmittämiseksi kiinteistössä, tunnettu siitä, että järjestelmään kuuluu välineet (18) käyttöveden lämmittämiseksi ja kierrättämiseksi kiertopiirissään (11a, 116).A system for heating sub-rooms of apartments, such as a bathroom in an apartment, according to any one of claims 5 to 7, characterized in that the system comprises means (18) for heating and circulating hot water in its circuit (11a, 116). 9. Suojavaatimuksen 8 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että siihen kuuluu käyt- töveden kiertopiiriin järjestetyt välineet energiankulutuksen mittaamiseksi.System according to Claim 8, characterized in that it comprises means for measuring energy consumption arranged in the domestic hot water circuit. 10. Suojavaatimuksen 8 tai 9 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että paisunta-astia on kooltaan 0,2 — 21.System according to Claim 8 or 9, characterized in that the expansion vessel has a size of 0.2 to 21. NOF OO NOF N <QN <Q LOLO I Ao aI Ao a LOLO LO 5LO 5 OO NOF OO N 5N 5
FIU20204155U 2018-01-30 2019-01-30 System and heat exchanger for heating subareas of apartments in buildings, such as a bathroom of an apartment FI12893Y1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20185083A FI20185083A1 (en) 2018-01-30 2018-01-30 Method and device for heating parts of houses such as a bathroom in a house
FI20185452 2018-05-17
PCT/FI2019/050068 WO2019149999A1 (en) 2018-01-30 2019-01-30 A method, system and a heat exchanger for heating subareas of apartments in buildings, such as a bathroom of an apartment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FI12893Y1 true FI12893Y1 (en) 2021-02-17

Family

ID=65818538

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20205841A FI20205841A1 (en) 2018-01-30 2019-01-30 A method and a system for heating subareas of apartments in buildings, such as a bathroom of an apartment
FIU20204155U FI12893Y1 (en) 2018-01-30 2019-01-30 System and heat exchanger for heating subareas of apartments in buildings, such as a bathroom of an apartment

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20205841A FI20205841A1 (en) 2018-01-30 2019-01-30 A method and a system for heating subareas of apartments in buildings, such as a bathroom of an apartment

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP3746711B1 (en)
CA (1) CA3088594A1 (en)
DK (1) DK3746711T3 (en)
FI (2) FI20205841A1 (en)
WO (1) WO2019149999A1 (en)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6835307B2 (en) * 2000-08-04 2004-12-28 Battelle Memorial Institute Thermal water treatment
DE20218316U1 (en) * 2002-06-12 2003-04-10 Friesenegger Alfred Building heating and cooling system for low energy houses uses domestic water as energy carrier, with hot water piping acting as hot water supply line, and cold water piping as cold water supply line, and with circulating piping as return
WO2004070279A2 (en) * 2003-02-10 2004-08-19 Douglas Roger Stirn A re-circulating hot water system adapted for supply and space heating applications
DE102015004999A1 (en) * 2015-04-21 2016-10-27 Markus Keitsch Line system for the heat energy supply of decentralized heat exchangers

Also Published As

Publication number Publication date
EP3746711B1 (en) 2022-02-23
EP3746711A1 (en) 2020-12-09
FI20205841A1 (en) 2020-08-31
CA3088594A1 (en) 2019-08-08
DK3746711T3 (en) 2022-05-30
WO2019149999A1 (en) 2019-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4372372A (en) Shower bath economizer
US20030159804A1 (en) Internal water tank solar heat exchanger
ES1236019U (en) A combined system of service water heating and a heating medium for domestic heating
DK179964B1 (en) Domestic water re-heating
CN207515028U (en) A kind of central water heating device integrated for warm domestic hot-water
FI12893Y1 (en) System and heat exchanger for heating subareas of apartments in buildings, such as a bathroom of an apartment
KR100510938B1 (en) System for preventing winter sowing of pipe arrangement
FI104004B (en) Method and apparatus for circulating water in piping
FI20185083A1 (en) Method and device for heating parts of houses such as a bathroom in a house
CN208671340U (en) Water heater
CN208952208U (en) The full room intelligent integrated hot water cyclesystem of energy-saving type
CN102345927A (en) Domestic water heating unit
CN216143793U (en) Water route module and heating equipment of heating equipment
CN105650878B (en) Water heater and its hot water circulating device
CN105674563A (en) Multi-energy complementation double-inner-container water tank system with reversing valve
CN107238234B (en) Heat exchanger and hot water supply system
CN216203656U (en) Waterway module of heating equipment, heating equipment and connecting piece
JP2019035514A (en) Hot water supply pipe and hot water supply system
KR101350941B1 (en) Variable flow rate district heating pre-insulated pipe against seasonally varying heat loads
RU2789441C2 (en) Method for operation of the circulation system and the circulation system
CN210242486U (en) Air energy heat exchange sleeve
SE460223B (en) TRIPLE STEERING HEAT EXCHANGER WITH THIS CONNECTED FRAMEWORK VOLUME FOR THE HOT WATER CONNECTED TO THE SPRING HEATER
SK9414Y1 (en) Combined system for domestic water heating and heating medium for domestic heating and / or for cooling the domestic heating medium
JP2018044391A (en) Hot water supply piping system
Vranayová et al. Hot water (PWH) systems from hygienic and energetic point of view

Legal Events

Date Code Title Description
FGU Utility model registered

Ref document number: 12893

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: U1