HU231316B1

HU231316B1 - Vezérelt hőtároló egység

Info

Publication number: HU231316B1
Application number: HUP1700344A
Authority: HU
Inventors: Ferenc Német; Balázs Szabó
Original assignee: Ferenc Német; Balázs Szabó
Priority date: 2017-08-04
Filing date: 2017-08-04
Publication date: 2022-11-28
Also published as: WO2019025825A1; HUP1700344A1

Description

(2022. VII.)

P 17 00344

Képviselő: Rónaszéki Tibor, PATINORG KFT., Budapest, HU

Vezérelt hőtároló egység

A találmány tárgya vezérelt hőtároló egység, amelynek vezérelt hőtároló tartálya van, ahol a vezérelt hőtároló tartálynak hőtároló folyadék befogadására szolgáló tárolóteret körülzáró tartálya, valamint a hőtároló folyadék bevezetésére és kivezetésére szolgáló egyik csatlakozása és másik csatlakozása van, továbbá a tartályban egy vagy több vezető rúd van elhelyezve, a vezető rúd annak hossztengelye mentén elcsúsztatható höszigetelt elválasztó panellel van ellátva, ahol a hőszigetelt elválasztó panel a vezető rúd átvezetésére alkalmas kibontással rendelkezik, és a hőszigetelt elválasztó panel, az annak kibontásán átvezetett vezető rúd útján van kényszerpályán vezetve, továbbá a hőszigetelt elválasztó panel útján a tartály tárolótere két egymástól elkülönített részre van fölosztva, a tartályban a höszigetelt elválasztó panel szélső helyzeteinél ütközők vannak a tartály tárolóterében elhelyezve, a vezérelt hőtároló tartály pedig a hőtároló folyadék áramlását szabályozó külső szelepekkel, csatlakozó idomokkal, valamint szelepekkel és azok kapcsolására szolgáló vezérlőelemekkel van társítva.

A technika állása szerinti hőtároló berendezést és annak gyártására szolgáló eljárást ismertet a HU 229.432 lajstromszámú szabadalmi leírás. Az ebben ismertetett hőtároló berendezés főelemből és a főelem nyitott végeit lezáró fedelekből áll. A főelem tengelyirány szerinti elülső es hátulsó végén a tengelyre merőleges irányban azonos keresztmetszetű nyílásokkal rendelkező házból, a ház belsejében elhelyezett, hőszállító folyadék átáramolják szolgáló átfolyó-csatornát képző átfolyó-csatoma határoló felületből, és a ház belsejében az átfolyó-csatornával szomszédosán kialakított, hőtároló anyagot befogadó hőtárolóanyag-töltő teret képző töltőtér-határoló felületből áll. A főelem háza, az átfolyócsatoma határoló felület és a töltőtér-határoló felület egy darabból vannak elkészítve. A találmány szerinti, hőtároló berendezés gyártására szolgáló eljárás során a főelemeket fröccsöntéssel vagy extrudálással hozzák létre, majd főelemeket és fedeleket összeillesztik és összeerősítik.

-2Nyomásmentes hőtárolót ismertet tömbfütő rendszerekhez az E026615 számon, Magyarországon hatályosított EP2698584B1 számú európai szabdalom.

Hőtároló hőcserélőt ismertet melegvíz-szolgáltató gázkazánhoz a HU P 93 03109 bejelentési számú szabadalmi bejelentés. Az ebben ismertetett találmány tárgya hőtároló hőcserélő melegvíz-szolgáltató gázkazánhoz, amelynek hőszigetelő burkolatú melegvíztartályban elrendezett, kettős falú, álló hengerként kialakított, menetes primer vízköre van. A kettős falú henger falait sima felületű, rozsdamentes acéllemezek alkotják, a primer vízkör menetei a kettős falú henger falai közé helyezett spirállal vannak kialakítva. Előnyösen a spirál hengeres keresztmetszetű fémanyagokból készült, és a kettős falú henger belső falához ponthegesztéssel rögzítve van. A találmány tárgya továbbá gázkazán a házába beépített hőtároló hőcserélővel, amelynek hőszigetelő burkolatú melegvíz-tartályban elrendezett, kettős falú, álló hengerként kialakított, menetes primer vízköre a gázkazán kazántestével össze van kapcsolva. A hőtároló hőcserélő kettős falú hengere falait sima felületű, rozsdamentes acéllemezek alkotják, a primer vízkör menetei a kettős falú henger falai közé helyezett spirállal vannak kialakítva.

Osztott hőtárolót ismertet elsősorban fütőhálózatok részére a HU P 2583/88 bejelentési számú szabadalmi bejelentés, amelynek tartálya, legalább egy melegvíz-csatlakozócsonkja, és hidegviz-csatlakozócsonkja van, azzal jellemezve, hogy a tartályban virtuális cellák és cirkuláltató oszlopok, és/vagy cellák és - legfeljebb egy kivételével - átfolyónyílással/átfolyónyílásokkal ellátott válaszfalak vannak.

Hőtároló tartályt ismertet a HU 185 284 lajstromszámú magyar szabadalom. Az ebben ismertetett találmány tárgya hőtároló tartály napenergia és/vagy hulladékhő tárolására, amelynek vízzáró anyagú medencéje, abban önmagában ismert módon hőtároló folyadék, a medence tetején függőleges irányban szabadságfokkal rendelkező fedél, a medence és a fedél között tömítés, a hőtároló folyadék és a fedél között a hőtároló folyadék teljes felszínen gaznemü anyaggal, előnyösen levegővel töltött paplan van, a hőtároló folyadékban legalább egy önmagában ismert hőcserélő van, a medence külső palástját szigetelés veszi körül, és ezzel együtt egy földben kialakított fészekben homokágyba van helyezve. A tagi, lálmány továbbá elrendezés napenergia és/vagy hulladékhö tárolására előnyösen a talál© ft eH ft ft

-3mány szerinti hőtároló tartállyal, amelynél a hőtároló tartály hőcserélője egy kondenzátorral van összekötve, erre trágyatelepbe épített hőnyerő rendszer, és/vagy hulladékhő szállító rendszer van rákapcsolva.

A höfogadás, valamint annak általános hőgradiense szerint a jelenleg általánosan üzemelő hőtároló rendszereknél egy adott tartományban a tartály, illetve az egész rendszer hőkészlete különbözőképpen változik. Az általánosan alkalmazott berendezésekben egy adott bizonyos hőfok határig működik hatékonyan a hagyományos rendszer. Ez a valós fogyasztási igényeknek megfelelően a hagyományos berendezés széles hőmérsékleti működési skáláján szélsőséges határok között korlátozott hőhasznosítást biztosít működése folyamán. Ha a hőtároló tartályban túl magasak a hőmérsékleti viszonyok, akkor annak az a következménye, hogy a következő hőfelvételi időszak, pl. a következő nap, rossz kihasználtsággal fog működni. Ha nem hűl vissza a tartály, akkor az hátráltatja a további hőfelvételt.

Ha a hőmérsékleti tartományok a tartályban alacsonyabbak az ideálisnál, akkor a hőátadás hatásfoka alacsony lesz. Ez azt jelenti, hogy a kellő hőmérséklet hiányában a rendszerben alternatív hőt, pl. utánfütést kell alkalmazni. A tapasztalatok szerint akkor optimális a hőcserélő rendszer működése, ha a tartályban levő hőszállító, hőcserélő folyadék, pl. víz hőfoka a hőmérséklet középső, optimális tartományában, cca. 50 C körül van. Ezt öszszefoglalva a jelenleg működő berendezések szélsőséges körülmények között nem tudják biztosítani az optimális hőfelvételi, hőtárolási és hőátadási feltételeket.

Az ismert hőtároló rendszerek alapvető hiányossága, hogy nem alkalmasak a felvett, tárolt és leadott hő hatékony felhasználására. A jelenleg alkalmazott hagyományos kialakítású hőtároló tartályokban általában fizikailag érintkezik és keveredik a bemenő és kimenő hőszállító folyadék, adott esetben víz, és így a tartályban levő folyadék hőátvétel és hőtárolás szempontjából nem lesz optimális hőmérsékleti állapotban. Mivel a kellően le nem hűtött tartályban levő folyadék relatív magas hőfoka akadályozza az optimális hőfelvételi folyamatot. Ez a megoldás tehát nem biztosítja az optimális hő felvételi és hőleadási üzemmódokat.

Ezen probléma megoldását kísérli meg az US 2012/0067300 számú közrebocsátási irat. ® Lényege, hogy a höközvetítő folyadékot tartalmazó tartály tárolótere egy elmozdítható © © ft ft

-4belső hőszigetelő panellel két részre van osztva. A panel mozgatását a tartályba bejuttatott folyadék végzi, mégpedig úgy, hogy a panel egyik oldalán lévő melegebb hőközvetítő folyadék, és a panel másik oldalán lévő hidegebb hőközvetítö folyadék nem tud egymással találkozni, és így nem is keveredhet egymással. Az adott megoldás előnye, hogy a különböző hőmérsékleti tartományba eső folyadékok nem találkoznak, és így a hőtároló- és hohasznosító képesség kedvezőbb, mint az egyterű tartályok esetében. A kedvezőbb hatásfok elérése érdekében a hőszigetelt elválasztó panelben olyan átvezető járatok vannak kialakítva, amelyek a panel véghelyzeteiben lehetővé teszik az adott oldali folyadék akár többszöri körbefuttatását, ezzel segítve vagy a hőközvetítö folyadék hőfelvétele során annak minél jobb fölmelegítését, majd a másik - höleadó - oldalon annak minél jobb hőleadását.

Ííl © ¢4

IN

A megoldás hátránya azonban, hogy alkalmazásával nem hozható létre olyan több egymás mellé sorolt és egymással párhuzamos vagy soros összeköttetésben álló lényegében azonos szerkezeti felépítésű tartályból kialakított tartálycsoport, amellyel kialakítható volna olyan hőfelvételi helyzet, amikor a egy adott tartályban elhelyezkedő, teljesen felmelegített hőfelvevő folyadék, esetén, további hőelnyelésre még alkalmas folyadékot az adott tartállyal folyadékátvezetésre alkalmasan összekötött tartályba betáplálva tovább hőmenynyiség legyen eltárolható arra az időszakra, amikor a külső hőforrásból épen nem nyerhető hőmennyiség, pedig a felhasználási igény ezt megkövetelné.

A találmánnyal a célkitűzés egy olyan egységesített technológiával rendelkező vezérelhető hőtáioló egység létrehozása volt, amely - egy később felmerülő, nagyobb hőtárolási igény esetén - azonos, vezérelhető hőtároló tartályok segítségével, azok soros és/vagy párhuzamos összekapcsolási lehetősége révén nagyobb hőkapacitás elérése útján biztosítja a működés szempontjából az ismerteknél kedvezőbb hőfelvételi, hőtárolási és hőátadási feladatok ellátását, és ezzel széles körben, úgy lakossági, mint üzemi felhasználásában egyaránt alkalmazható.

A találmány szerinti megoldás létrehozásakor a felismerés az volt, hogy amennyiben a vezérelt hőtároló egységet olyan, vezérelt hőtároló tartályokból alakítjuk ki, amelyben a bemeneti hőtároló folyadék és a kimeneti hőtároló folyadék egy elmozdulni képes belső höszigetelt lappal van elválasztva, és a tartály belső terének két elválasztott oldalán a szokásostól eltérő módon kialakított nyílásokkal rendelkező csatlakozó csonkok vannak elrendezve, amely csatlakozó csonkok a tartályban elhelyezett vezérlöelemek adta jelektől függően engedik át a folyadékot vagy gátolják annak áthaladását, és ettől függően vagy bevezető járatként vagy éppen elvezető járatként működhetnek, akkor ezzel a tartállyal olyan hőtároló egység alakítható ki, amely több azonos működési elvű és belső kialakítású vezérelhető működésű hőtároló tartályt tartalmaz, és amelyek adott esetben különböző hőtároló es hoatado rendszerekhez csatlakoznak úgy, hogy nagyobb mennyiségben képesek hőt felvenni és tárolni a külső hőfonásból és azt később - külső hőforrás hiányában is - elnyújtott formában képesek folyadékmelegítés céljára visszaadni, és így a kitűzött cél elérhető.

A kitűzött célnak megfelelően a találmány szerinti vezérelt hőtároló egység, - amelynek vezerelt hőtároló tartálya van, ahol a vezérelt hőtároló tartálynak hőtároló folyadék befogadására szolgáló tárolóteret körülzáró tartálya, valamint a hőtároló folyadék bevezetésére és kivezetésére szolgáló egyik csatlakozása és másik csatlakozása van, továbbá a tartályban egy vagy több vezető rúd van elhelyezve, a vezető rúd annak hossztengelye mentén elcsúsztatható hőszigetelt elválasztó panellel van ellátva, ahol a hőszigetelt elválasztó panel a vezető rúd átvezetésére alkalmas kibontással rendelkezik, és a hőszigetelt elválasztó panel, az annak kibontásán átvezetett vezető rúd útján van kényszerpályán vezetve, továbbá a hoszigetelt elválasztó panel útján a tartály tárolótere két egymástól elkülönített részre van fölosztva, a tartályban a hoszigetelt elválasztó panel szélső helyzeteinél ütközők vannak a tartály tárolóterében elhelyezve, a vezérelt hőtároló tartály pedig a hőtároló folyadék áramlását szabályozó külső szelepekkel, csatlakozó idomokkal, valamint szelepekkel és azok kapcsolasara szolgáló vezérlőelemekkel van társítva, - oly módon van kialakítva, hogy legalább két darab vezérelt hőtároló tartálya van, az egyes vezérelt hőtároló tartályok egyik csatlakozása az elcsúsztatható hoszigetelt elválasztó panellel kettéválasztott tárolótér egyik reszeben elhelyezkedő egyik csatlakozó csonkkal, míg az egyes vezérelt hőtároló tartályok másik csatlakozása az elcsúsztatható hőszigetelt elválasztó panellel kettéválasztott tárolótér másik részében elhelyezkedő másik csatlakozó csonkkal van összeköttetésben, ahol az egyes csatlakozó csonkok legalább egy nyílással vannak ellátva, a nyílás a tartály tárolóterében, a tartály határoló fala és az adott nyíláshoz közelebb eső véghelyzetében lévő elcsúsztatható hőszigetelt elválasztó panel közötti térrészben van, továbbá a vezérlőelemek az útközökön vagy azok környezetében vannak elhelyezve, az egyes vezérelt hőtároló tar© © © ft ft

-6tályok csatlakozó csonkjainak nyílásai a csatlakozó csonkokon és az azokkal együttműködő csatlakozásokon keresztül pedig szátlitóvezetékekkel vannak összekapcsolva.

A találmány szerinti vezérelt hőtároló egység további ismérve lehet, hogy az egyes csatlakozó csonkok legalább egy része a nyílás mellet átvezetö-nyilással van ellátva, a nyílás és az átvezetö-nyílás egymástól való távolsága legalább akkora, mint a hőszigetelt elválasztó panel vastagsága, az átvezetö-nyílás a csatlakozó csonknak a nyíláshoz viszonyítva, attól a tartály közepe felé eső részén van elhelyezve, a hőszigetelt elválasztó panel véghelyzetében a nyílás a höszigetelt elválasztó panel egyik oldalán, míg az átvezetö-nyílás a höszigetelt elválasztó panel másik oldalán van, az egyes csatlakozó csonkok nyílása és átvezetö-nyílása közé a nyílás irányából az átvezetö-nyílás irányába lezáró visszacsapó szelep van beépítve.

A találmány szerinti vezérelt hőtároló egység előnye, hogy a vezérelt hőtároló tartályon kívül lévő be- és kivezető csatlakozásokhoz az egyes alkalmazásoktól függően különféle folyadékáramlást vezérlő és szabályzó szeleprendszer alkalmazható úgy, hogy a vezérelt hőtároló tartály belső kialakítása az alkalmazástól függetlenül ugyanaz marad, így a nyílásokkal és az átvezető nyílásokkal is rendelkező csatlakozó csonk alkalmazásakor a hószigetelt elválasztó panel a végállás nélküli helyzetétől függetlenül, közbenső állapotban is biztosítja a folyadék megfelelő áramlási irányát a höfelvételhez és a höleadáshoz.

Kedvező az is, hogy a vezérelt hőtároló egység szokásostól eltérő szerkezeti kialakítása és ebből adódó működési megoldásának köszönhetően az üzemelési terültnek megfelelően egyéb vezérlési rendszerekkel és csövezéssel egészíthető ki, és így egységesítetten, a feladatnak megfelelő különböző méretekben, bármely üzemelési területen alkalmazható.

A vezérelt hőtároló egység alkalmas a már meglévő, üzemelő hő hasznosító rendszerekbe történő beépítésre. Ez azt jelenti, hogy a vezérelt hőtároló egységet képező vezérelt hőtároló tartályok belső vezérlési kialakítása összehangolható a hagyományosan üzemelő berendezéseknél használt külső vezérlésekkel. A találmány szerinti vezérelt hőtároló egységet képező vezérelt hőtároló tartályokban meglevő állandó belső kialakítás és annak működése miatt, bármilyen szokásos az adott területen üzemelő berendezés működési rendszeréhez kapcsolható.

©

R

-7 Új rendszerek tervezésekor a vezérelt hőtároló egység vezérlése mindig optimalizálható a műszaki lehetőségekhez, a különböző működési módok figyelembevételével a kialakítandó hőfelvevő és hőátadó egységek megvalósításához.

Ebből származó előny, hogy a vezérelt hőtároló egység kialakítása és működése biztosítja a maximális fogyasztási igénynek megfelelő hőátadást úgy, hogy a tartály vezérlési rendszere, a hőátadás után a tartályba visszatérő folyadék - adott esetben víz - hőfoka az ismételt hőfelvétel szempontjából a legkedvezőbb lehessen.

A vezérelt hőtároló egységben adott esetben alkalmazott több vezérelt hőtároló tartály a csoportok elhelyezésétől függetlenül egymáshoz kapcsolódik, és vezérlő jelleggel biztosítja a teljes körű optimális működést mind sorosan, mind pedig párhuzamosan kapcsolt vezérelt hőtároló tartályok esetén, ami így nemcsak lényegesen nagyobb hőtároló kapacitást eredményez, de a tárolt forró hőtároló közeg jobb kihasználást is eredményezi.

Külön előny, a höhasznosítás kapcsán a Stirling motoros kiegészítő alkalmazás lehetősége, illetve lehetőségének kibővítése.

A találmány szerinti vezérelt hőtároló tartályt és az abból létrehozható vezérelt hőtároló egységet a továbbiakban példák kapcsán, rajzok segítségével ismertetjük részletesebben. A rajzokon az

1. ábra a találmány szerinti tartály egy lehetséges kialakításának metszeti képe, a

2. ábra a találmány szerinti tartály egyik csatlakozó csonkjának egy lehetséges kialakítása, a

j. ábra a találmány szerinti tartály másik csatlakozó csonkjának egy lehetséges kialakítása, a

4. ábra a találmány szerinti tartály egyik csatlakozó csonkjának egy másik kialakítása, az 5. ábra a találmány szerinti tartály másik csatlakozó csonkjának egy további kialakítása, a

6. ábra a höszigetelt elválasztó panel metszeti képe, a

7. ábra a 6. ábra szerinti hőszigetelt elválasztó panel VII irányból vett nézete, a

8. ábra a találmány szerinti vezérlő hőtároló tartályokból összeállított vezérelt hőtároló egység egy lehetséges összeállításának blokkvázlata a kapcsolódó csőhálózat egy részével együtt, a

9. ábra a 8. ábra szerinti vezérelt hőtároló egység működésének lépéseit szemlélteti höfelvétel üzemmódban, a

10. ábra a 8. ábra szerinti vezérelt hőtároló egység működésének lépéseit szemlélteti hőleadás üzemmódban.

Az 1. ábra a találmány szerinti vezérelt hőtároló egység egy lehetséges kialakítású A1 vezérelt hőtároló tartályának metszeti képét mutatja. Látható, hogy az 1 tartály belső terében helyezkedik el a 3 vezető rúd, valamint a 2 höszigetelt elválasztó panel. A 3 vezető rúd a 2 höszigetelt elválasztó panel 10 kibontásán van átvezetve, és így a 2 hőszigetelt elválasztó panel csak a 3 vezető rúd mentén tud - az 1. ábrán mutatott helyzetben lefelé és felfelé - elcsúszni. Szemlélhetek még a 2 hőszigetelt elválasztó panel végállását biztosító 4 ütközők, valamint az 1 tartály falába beépített, és az 1 tartályban, a 2 hőszigetelt elválasztó panel két ellentétes oldalán elrendezett 5 csatlakozása és 6 csatlakozása is.

Az 1. ábra mutatja a 9a nyílással és a 9b átvezető-nyílással ellátott 7 csatlakozó csonkot, amely az 5 csatlakozással van összekapcsolva, valamint a 9a nyílással és a 9b átvezetőnyílással rendelkező 8 csatlakozó csonkot, amely a 6 csatlakozáshoz van kapcsolva. Itt kell megemlíteni, hogy a 7 csatlakozó csonk 9a nyílása és a 9b átvezető-nyílása kitorkollik a 3 vezető rúd palástfelületére, és így összeköttetésben áll az 1 tartály belső terével. Az 1 tartályban adott esetben hőmérő van elhelyezve, továbbá a 4 ütközők vezérlőelemekkel vannak társítva. A 4 ütközőkön elhelyezett vezérlöelemek feladata, hogy az A1 vezérelt hőtáιοίό tartály vezérlését biztosítsák. A 2 hőszigetelt elválasztó panel alsó- és felső állásában a 2 höszigetelt elválasztó panel ugyanis megtámaszkodik a 4 ütközőkön, és ezzel a vezérlőelemeket is működésbe hozza. Ez a kialakítás biztosítja az A1 vezérelt hőtároló tartály önálló belső alapvezérlését, önszabályzó működését.

Itt kell megjegyezni, hogy az adott kiviteli alaknál a 7 csatlakozó csonk 9a nyílása és 9b átvezető-nyílása, valamint a 8 csatlakozó csonk 9a nyílása, 9b átvezető-nyílása az adott csatlakozó csonkban elhelyezett és a 9a nyílása, valamint a 9b átvezető-nyílása között a 9a nyílás irányából a 9b átvezető-nyílás irányában egyirányú folyadékzárást megvalósító eszközzel, célszerűen visszacsapó szelep segítségével van egymástól elválasztva. Ez a kialakítás azonban csak akkor szükséges, ha az 1 tartályban elhelyezett 7 csatlakozó csonkban és 8 csatlakozó csonkban a 9a nyílás mellett 9b átvezető-nyílás is van. Amennyiben csak 9a © IÁ ©

H iW

-9nyílás található a 7 csatlakozó csonkban és a 8 csatlakozó csonkban, visszacsapó szelepre nincsen szükség.

Az 1. ábrán jól szemlélhető, hogy az 1 tartály középen van a 3 vezető rúd, amely az adott esetben cső, ami a 2 hőszigetelt elválasztó panel mozgását vezeti meg. Az adott esetben az 1 tartály mindkét végén lévő 5 csatlakozás és 6 csatlakozás, valamint az 1 tartályba benyúló 7 csatlakozó csonk és 8 csatlakozó csonk egy adott üzemmódot megvalósító kapcsolási elrendezést esetén egyforma kialakítású.

Az 1 tartály közepében levő 3 vezető rúd megvezetö szerepe mellett statikai feladatot is betölt, és mindkét féle 7 csatlakozó csonk és 8 csatlakozó csonk alkalmazása esetén azonos kialakítású, valamint lehetővé teszi mindkét féle 7 csatlakozó csonk 8 csatlakozó csonk befogadását. Azt, hogy a 9a nyílások mellett szerepelnek-e a 9b átvezető-nyílások is, az alkalmazás határozza meg. A 2 hőszigetelt elválasztó panel, illetve az egész 1 tartály lehet vízszintes vagy függőleges helyzetű.

Az 1. ábra mutatja még a 2 höszigetelt elválasztó panel alsó- és felső véghelyzetét a 2 hőszigetelt elválasztó panel halvány ábrázolásával. így jól látható, hogy a 9a nyílás és a 9b átvezető-nyílás közötti távolság nagyobb, mint a 2 hőszigetelt elválasztó panel vastagsága, így, amikor a 2 hőszigetelt elválasztó panel eléri valamelyik véghelyzetét, akkor a 9b átvezető-nyilás mindig a 2 hőszigetelt elválasztó panelnek az 1 tartály közepe felé eső oldalán helyezkedik el.

Áttérve most a 2. ábrára, azon olyan 8 csatlakozó csonk látható, amelynél csak a 9a nyílás van kialakítva, és a 2 höszigetelt elválasztó panel felső végállásában van. így a 2 höszigetelt elválasztó panel véghelyzetében a 9a nyílás az 1 tartály fala és a 2 hőszigetelt elválasztó panel közötti térrészben van.

A 3. ábrára pedig olyan 7 csatlakozó csonk látható, amelynél ugyancsak a 9a nyílás van kiképezve, viszont a 2 höszigetelt elválasztó panel alsó végállásában van. így a 2 hőszigetelt elválasztó panel véghelyzetében a 9a nyílás az 1 tartály fala és a 2 hőszigetelt elválasztó panel közötti térrészben van.

A 4. ábra a 8 csatlakozó csonk azon kialakítását szemlélteti, amelynél a 9a nyílás mellett ® ^{a 9b atvez}etö-nyílás is megjelenik, a 2 hőszigetelt elválasztó panel pedig felső végállásá© B hi

CM

- 10ban található. így a 2 hőszigetelt elválasztó panel véghelyzetében a 9a nyílás az 1 tartály fala es a 2 höszigetelt elválasztó panel között, míg a 9b átvezető-nyílás a 2 höszigetelt elválasztó panelnek az 1 tartály belső terének közepe felé eső oldalán van.

Az 5. ábra a 7 csatlakozó csonk olyan változatát mutatja, amelynél a 9a nyílás mellett a 9b átvezető-nyílás is szerepel, és a 2 hőszigetelt elválasztó panel alsó végállásában helyezkedik el. így a 2 hőszigetelt elválasztó panel véghelyzetében a 9a nyílás az 1 tartály fala és a 2 hőszigetelt elválasztó panel között, míg a 9b átvezető-nyílás a 2 hőszigetelt elválasztó panelnek az 1 tartály belső tere közepe felé eső oldalán van.

Áttérve most a 6. ábrára és a 7. ábrára, azokon a 2 hőszigetelt elválasztó panel látható. Megfigyelhető, hogy a 2 hőszigetelt elválasztó panel közepén helyezkedik el a 10 kibontás, amely - az adott ábrákon nem jelölt - 3 vezető rudat fogadja. A 2 hőszigetelt elválasztó panel alakja az 1 tartály belső határoló falának keresztmetszeti alakját követi. A 2 hőszigetelt elválasztó panel kialakítása olyan, hogy statikai, hőszigetelési és tömítési feladatokat is ellát.

Az 1 tartályban levő folyadék áramlása által mozgatott, és így „vezérelt” helyzetű 2 höszigetelt elválasztó panel fő szerepe, hogy megakadályozza a különböző hőfokú folyadékok keveredését. A 2 hőszigetelt elválasztó panel - az 1 tartály helyzetétől függően - mozoghat vertikális, vagy horizontális irányban. A 2 hőszigetelt elválasztó panel kellő statikai szilárdsággal, hőszigeteléssel és a feladatnak megfelelő illesztéssel rendelkezik. Ez azt jelenti, hogy a 2 höszigetelt elválasztó panel az 1 tartály oldalainál, és az 1 tartályban közepén levő 3 vezető rúdnál is rendelkezik kellő folyadékzárással. Ez megakadályozza a 2 höszigetelt elválasztó panel két oldalán levő különböző hőmérsékletű folyadékok keveredését. Az illesztéseknél az 1 tartályban levő akár hideg, akár meleg folyadék, mint kenőanyag közreműködik, biztosítva 2 hőszigetelt elválasztó panel akadály és elakadásmentes mozgását.

Ή W

Visszatérve a 2. és a 3. ábrákon látható, egy 9a nyílással rendelkező alul elhelyezett 7 csatlakozó csonkkal és felül elhelyezett 8 csatlakozó csonkokkal rendelkező 1 tartályra, ennek alkalmazása esetén a hőtároló egységbe rendezett ilyen A1 vezérelt hőtároló tartályok párhuzamosan vannak az adott ábrán nem, de a 8. ábrán jelzett 13 szállító vezetékkel összekapcsolva, és így egyedileg külön-külön működnek.

- 11 Az adott Al vezérelt hőtároló tartály működése során, amikor a 2 hőszigetelt elválasztó panel az egyik, vagy a másik végállásba ér, akkor az 1 tartályban a közegáramlás megáll. Amikor, pl. az Al vezérelt hőtároló tartály 2 hőszigetelt elválasztó panelje az alsó véghelyzetben van, akkor a 7 csatlakozó csonknak a 2 hőszigetelt elválasztó panel és az 1 tartály fala felé eső térrészében levő 9a nyíláson át áramlik be a folyadék az 1 tartály fala és a 2 hőszigetelt elválasztó panel közötti térrészbe, és a 2 hőszigetelt elválasztó panelt a másik irányba, azaz a 8 csatlakozó csonk felé mozdítja el a 3 vezető rúd mentén.

Ekkor az adott 1 tartálynak a 2 hőszigetelt elválasztó panel másik oldala, azaz a felső 8 csatlakozó csonk felé eső részében elhelyezkedő folyadék, a 8 csatlakozó csonk 9a nyílásába áramlik be, és azon keresztül a 2 höszigetelt elválasztó panel kinyomja a folyadékot az 1 tartály belső teréből a 8. ábrán jelölt 13 szállítóvezetékbe. Ezzel az 1 tartály belső terének alsó része növekszik és az egyik irányban töltődik, míg az 1 tartály belső terének felső része csökken, és ebben az irányban ürül, míg esetleg a másik végállásba ér a 2 hőszigetelt elválasztó panel, és a 4 ütközőnek támaszkodva működésbe hozza a vezérlőelemet. Innen a folyamat adott feltételek teljesülése esetén, pl. üzemmód váltáskor, azaz, ha az adott Al vezérelt hőtároló tartályba betáplált, eltárolt forró közeget vissza kell juttatni hőleadás céljából, a fordított irányba indul meg. Ezt a folyamatot a vezérlés ellenőrzi és szabályozza. A 2 hőszigetelt elválasztó panel a teljes működés során biztosítja az 1 tartályban külön elválasztottan levő, változó mennyiségű, különböző hőfokú, adott esetben hideg és meleg víz egymástól elválasztott tárolását és ki-be áramoltatását.

A 4. és az 5. ábrán szereplő, 9a nyílással és 9b átvezető-nyílással rendelkező 7 csatlakozó csonk és 8 csatlakozó csonk alkalmazása esetén az egyes vezérelt hőtároló tartályok a 13 szállítóvezeték segítségével sorosan is kapcsolódhatnak egymáshoz, amint azt a 8. ábra is mutatja. Amikor a 2 hőszigetelt elválasztó panel az egyik, vagy másik végállásba és, pl. a 8 csatlakoz csonkhoz érkezik, akkor a 7 csatlakozó csonk 9a nyílásán keresztül a folyadéknak az 1 tartályba történő beáramlása folyamatos marad, mert a 2 höszigetelt elválasztó panel úgy helyezkedik el a 8 csatlakozó csonkhoz képest, hogy a 8 csatlakozó csonknak a 9b átvezető-nyílása a 2 hőszigetelt elválasztó panelnek az 1 tartály közepe felé eső, azaz töltött oldalán van, és így a 7 csatlakozó csonk 9a nyílásán át az 1 tartály belső terébe érkező folyadék a 9b átvezetö-nyíláson át tovább áramlik a következő másik A2 vezérelt hőtároló tartályba. Amikor másik A2 vezérelt hőtároló tartály is megtöltödik, akkor az áramlás ft © ft Ή ft ft

- 12adott esetben onnan is tovább folytatódik. Ez az elrendezés és vezérlési megoldás lehetővé teszi a vezérelt hőtároló egység sorba kapcsolt működését, és így nagyobb hőenergia akkumulálását a hőforrás elérhető helyzetében, pl. akkor, amikor süt a Nap.

Itt kell megjegyezni, hogy az egyes Al, A2, A3 vezérelt hőtároló tartályokon lévő be- és kivezető 7 csatlakozó csonkokhoz és 8 csatlakozó csonkokhoz az egyes alkalmazásoktól függően különféle, a folyadékáramlást vezérlő és szabályzó szeleprendszer és 13 szállítóvezeték kapcsolható úgy, hogy az azonos Al, A2, A3 vezérelt hőtároló tartály belső kialakítása az alkalmazástól függetlenül ugyanaz marad. Mindkét féle 7 csatlakozó csonk és 8 csatlakozó csonk alkalmazásakor a 2 hőszigetelt elválasztó panel a végállás nélküli helyzetétől függetlenül, közbenső állapotban is biztosítja a folyadék megfelelő áramlási irányát a hőfelvételhez és a hőleadáshoz. Fontos kiemelni azonban, hogy a találmány alapvetően az azonos kialakítású vezérelt hőtároló tartályokból összeállítható vezérelt hőtároló egységre vonatkozik, és része az a 13 szállítóvezeték, amely magához a működéshez szükséges, továbbá az a vezérlés, amelynek elemei a 13 szállítóvezetékbe vannak beépítve. A működés ugyanis minden esetben a 13 szállítóvezetéktöl és az abban elrendezett vezérlő elemektől, szelepektől függ, de ez a körülmény magának a vezérelt hőtároló tartálynak sem a szerkezeti kialakítását sem a működését nem változtatja meg.

Attól függően, hogy a 2 hőszigetelt elválasztó panel alul vagy felül van, változik az 1 tartályban a ki- és a beáramlás! irány, és a 9a nyílások, és amennyiben vannak, a 9b átvezetönyílás feladata is. A 2 hőszigetelt elválasztó panel le-fel mozgása a két végponton váltogatja a ki/beáramlási irányokat és ez teszi önszabályzóvá az 1 tartállyal rendelkező A1 vezérelt hőtároló tartályt. A visszacsapó szelep feladata pedig, hogy az irányváltások során a 2 hőszigetelt elválasztó panel megfelelő oldalára tereli az 1 tartályba beáramló folyadékot.

Megjegyzendő, hogy a folyadékáramlást az ábrákon nem jelölt szivattyú biztosítja.

Összegezve tehát, az 1 tartály lehet hengeres vagy szögletes, elhelyezhető álló vagy fekvő helyzetben. Minden esetben legalább egy 3 vezető rúd van középen, amelynek alsófelső végén a folyadékáramlást biztosító 9a nyílások és adott esetben a 9b átvezetőnyílások vannak. Ehhez csatlakoznak a be és ki áramlást biztosító 13 szállítóvezeték csövei. Az 5 csatlakozáshoz és a 6 csatlakozáshoz kapcsolódnak az A1 vezérelt hőtároló taréj* i/t Ö í» «Η

- 13 tály vezérelt működését biztosító szelepek, amelyek működését az 1 tartályban levő 2 hőszigetelt elválasztó panel végállásai szabályozzák.

A 8. ábra az Al, A2, A3 vezérelt hőtároló tartályokból összeállított, találmány szerinti 12 vezérelt hőtároló egységet és alkalmazását mutatja olyan esetben, amikor az egymással megegyező kialakítású az A1 vezérelt hőtároló tartály, az A3 vezérelt hőtároló tartály és a közbenső A2 vezérelt hőtároló tartály — további tartályokkal — együttesen a 12 vezérelt hőtároló egységet képezi. A 8. ábrán látható az A1 vezérelt hőtároló tartályt, az A3 vezérelt hőtároló tartályt és a közbenső A2 vezérelt hőtároló tartályt magukban foglaló és azokat egy rendszerré összekapcsoló 13 szállítóvezeték. Láthatók továbbá a rendszerben elhelyezett M motorral ellátott keringető szivattyú, amely a 13 szállítóvezetékben történő folyadékáramlásért felel. Megtalálható továbbá a V3 vezérlő szelep, valamint a V4 vezérlő szelep, amely a 13 szállítóvezetéket egyfelől a hőszolgáltató forrással, pl. napkollektorral, másfelől a höleadási hellyel, pl. használati melegvíz-csővel kapcsolja össze. A 13 szállítóvezetékben helyezkednek el a Cl, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8 csatlakozó idomok, valamint az SI, S2, S3, S4, S5 szelepek.

Itt kell megjegyezni, hogy az SI, S2, S3, S4, S5 szelepek nem visszacsapó szelepek, hanem vezérelhető nyitható és zárható szelepek, amelyek állásuktól függően teszik lehetővé a 13 szállítóvezeték adott szakaszában a hőtároló közeg áramlását, vagy éppen elzárják az áramlás lehetőségét.

Lényegében a 13 szállítóvezetéket a V3 vezérlő szelep és a V4 vezérlő szelep közötti, a tartályokat összekötő vezetékek, továbbá a Cl, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8 csatlakozó idomok, valamint az SI, S2, S3, S4, S5 szelepek együttese képezi, míg a 12 vezérelt hőtároló egység alatt az egymással összeköttetésben álló legalább két vezérelt hőtároló tartály, esetünkben az A1 vezérelt hőtároló tartályt, az A3 vezérelt hőtároló tartályt és a közbenső A2 vezérelt hőtároló tartályt és a további tartályokat magukban foglaló elrendezés képezik.

Az SI, S2, S3, S4, S5 szelepek, valamint a V3 vezérlő szelep és a V4 vezérlő szelep feladata, hogy a 13 szállítóvezetékben, és így az A1 vezérelt hőtároló tartályban, az A3 vezérelt hőtároló tartály és a közbenső A2 vezérelt hőtároló tartályban szabályozza a folyadékáramlás mértékét és annak irányát is. Az SI, S2, S3, S4, S5 szelepek, a V3 vezérlő szelep © tí'i ft ¢4

CM

- 14és a V4 vezérlő szelep be- és kikapcsolt állapotát a 4 ütközőkön elhelyezett vezérlőelemektől kapott jelzések alapján — az ábrán nem látható - vezérlőegység állítja be.

Annak érdekében viszont, hogy az egyes vezérelt hőtároló tartályok „viselkedése” egyértelmű és érthető legyen a 9. ábra és a 10. ábra segítségével ismertetjük a 8. ábrán szereplő, sorba kapcsolt A1 vezérelt hőtároló tartályt, az A3 vezérelt hőtároló tartályt és a közbenső A2 vezérelt hőtároló tartályt magába foglaló 12 vezérelt hőtároló egység működését.

A 9. ábra a 12 vezérelt hőtároló egység működési folyamatát hőfelvételi üzemmódban mutatja be lépésenként, négy lépésben, az egymás alatt lévő sorokban. Az adott állapotban, az összes tartályban, így az A1 vezérelt hőtároló tartályban, az A2 vezérelt hőtároló tartályban és az A3 vezérelt hőtároló tartály is lehűlt folyadék van. A höfelvételi folyamat során a 13 szállítóvezetékben elhelyezkedő, és zárt körben keringtetett folyadék egy külső hőforrás által felmelegített állapotban érkezik a 13 szállítóvezeték V4 vezérlő szelepéhez. Az egyes ütemeket a L, IL, III. és IV. számok jelölik.

Első lépésként, amit a I. ütemben, az SÍ szelep zár, így a forró folyadék csak a C2 csatlakozó idomok haladhat tovább, és az A1 vezérelt hőtároló tartály 5 csatlakozásán keresztül bejut az 1 tartály belső terébe, az A1 vezérelt hőtároló tartály 5 csatlakozása és a 2 hőszigetelt elválasztó panel közötti térrészbe.

Az A1 vezérelt hőtároló tartályba érkező folyadék maga előtt tolja a 2 hőszigetelt elválasztó panelt, amely a belső térnek a 2 hőszigetelt elválasztó panel és a 6 csatlakozás közötti térrészéből a hidegebb folyadékot a 6 csatlakozáson át kinyomja a 13 szállítóvezetékbe. Mivel az S3 szelep és az S4 szelep zárva van, és csak az S2 szelep van nyitva a folyadék a 13 szállítóvezetéken a C8 csatlakozó idom irányába áramlik és a V3 vezérlő szelepen keresztül távozik a hőforrás irányába, hogy fölmelegedjen.

Amikor az A1 vezérelt hőtároló tartály 2 höszigetelt elválasztó panelje eléri a 6 csatlakozáshoz közeli véghelyzetét, és így a 4. ábrán látható helyzet alakul ki, akkor a 8 csatlakozó csonknak csak a 9b átvezetö-nyílása marad nyitott állapotban. így az 1 tartályt már feltöltött forró folyadék a 9b átvezető-nyíláson át a C3 csatlakozó idom irányába áramlik tovább. Eközben a 2 hőszigetelt elválasztó panel felső véghelyzetében nekinyomódik a 4 © ©

Öl

-15ütközőnek és működésbe hozza a vezérlőelemet, amely jelet küld a központi vezérlésnek. A központi vezérlés pedig zárja az S2 szelepet, valamint ezzel együtt nyitja az S4 szelepet.

A II. ütemben az SÍ szelep és az S3 szelep zárva marad, de vezérlőjel hatására az S2 szelep is zár. így a forró folyadék az A1 vezérelt hőtároló tartály 6 csatlakozásánál elhelyezkedő 8 csatlakozó csonkba jut. A 8 csatlakozó csonkban található 9a nyílás és 9b átvezetőnyílás a visszacsapó szelep segítségével egymástól el van választva úgy, hogy amikor a forró folyadék beáramlik a 8 csatlakozó csonkba, akkor a visszacsapó szelep rövid időre zár, és így meggátolja, hogy a forró folyadék a 9b átvezető-nyílásba jusson. Ennél fogva a forró folyadék a 13 szállítóvezetékből csak a közbenső A2 vezérelt hőtároló tartály 6 csatlakozásának 8 csatlakozó csonkjában kialakított 9a nyílásába tud beáramlani. Az A2 vezérelt hőtároló tartálynak a 6 csatlakozás és 2 hőszigetelt elválasztó panel közötti térrészébe beáramló forró folyadék a 2 hőszigetelt elválasztó panelt lefelé nyomja.

Miközben az A2 vezérelt hőtároló tartály 2 hőszigetelt elválasztó panelje lefelé halad a 6 csatlakozás és a 2 höszigetelt elválasztó panel közötti térrész forró folyadékkal telik meg, míg az A2 vezérelt hőtároló tartály 5 csatlakozása és a 2 hőszigetelt elválasztó panel közötti térrészből a hidegebb folyadék a C4 csatlakozó idom irányában távozik. Mivel az S4 szelep kinyitott, de az S2 szelep és az S3 szelep zárva maradt a hidegebb folyadék a C8 csatlakozó idom irányában tud akadálytalanul távozni a 13 szállítóvezetékből a V3 vezérlő szelep irányába, a külső hőforrás felé. Végül a közbenső A2 vezérelt hőtároló tartály 2 hőszigetelt elválasztó panelje is eléri alsó véghelyzetét. Ekkor az 5. ábrának megfelelő helyzet áll elő, és a közbenső A2 vezérelt hőtároló tartály 1 tartályába áramló forró folyadék már csak a 7 csatlakozó csonk 9b átvezető-nyílásán át tud tovább haladni.

A III. ütem azt mutatja, amikor a közbenső A2 vezérelt hőtároló tartály is teljesen feltöltődött forró folyadékkal, és a 2 höszigetelt elválasztó panel elérte alsó, 5 csatlakozás közeli véghelyzetét, és megnyomja a 4 ütközőhöz tartozó vezérlöelemet. A jelzés hatására pedig a központi vezérlő lezárja az S4 szelepet, miközben az SÍ szelepet, az S2 szelepet és az S3 szelepet is zárva tartja, de az S5 szelep még mindig nyitott helyzetben van. így a közbenső A2 vezérelt hőtároló tartályból a forró folyadék a C4 csatlakozó idomon keresztül áramlik tovább a 13 szállítóvezetékben.

H

- 16Miután azonban az S4 szelep zárt, a forró folyadék csak az A3 vezérelt hőtároló tartályba vezető C6 csatlakozó idomon át tud tovább haladni, és belép az A3 vezérelt hőtároló tartály 1 tartályába, ahol felfelé nyomja a 2 hőszigetelt elválasztó panelt. A 2 höszigetelt elválasztó panel fölött lévő hidegebb folyadék most csak a C5 csatlakozó idom irányában haladhat, és távozik az A3 vezérelt hőtároló tartályból a 13 szállítóvezetéken át a V3 vezérlő szelep irányába. Végül az A3 vezérelt hőtároló tartály 1 tartályának belső tere is megtelik forró folyadékkal, és a 2 hőszigetelt elválasztó panel eléri fölső - 4. ábra szerinti - véghelyzetét. Ezzel pedig a 4 ütközőn lévő vezérlőelemet működésbe hozva jelzést küld a központi vezérlőnek, amely lezárja az S5 szelepet is.

A IV. ütemben a feltöltött A3 vezérelt hőtároló tartályból a 8 csatlakozó csonk 9b átvezető-nyílásán át kiáramló forró folyadék az utolsó — nem jelzett vezérelt hőtároló tartályba jut tovább, majd annak feltöltödése után a vezérlés eltérő üzemmódba kapcsol.

Amikor nem áll rendelkezésre megfelelő hőmérsékletű hőközvetítő folyadék, pl. az esti óráktól kezdve, amikor nem lehet napkollektor segítségével sugárzó hőt befogni, akkor a 10. ábrán jelzett folyamat I., IE, III. és IV. üteme lép működésbe.

Az adott kiviteli alak esetén az I. ütemben a 12 vezérelt hőtároló egység höleadás esetén a központi vezérlő az M motorral meghajtott keringető szivattyún keresztül a V3 vezérlő szelep irányában indítja meg a keringetést, valamint nyitja a V3 vezérlő szelepet, továbbá zárva tartja az S5 szelepet, az S4 szelepet és az S3 szelepet. Ebből adódóan a C8 csatlakozó idomon keresztül a 13 szállítóvezetékbe beáramló folyadék először a C8 csatlakozó idom és C7 csatlakozó idom közé beiktatott tartályba jut. Itt a 2 hőszigetelt elválasztó panelt felfelé kényszerítve a tárolt forró folyadékot a C7 csatlakozó idomon át a C5 csatlakozó idom - C3 csatlakozó idom - C2 csatlakozó idom útvonalon visszatáplálja a hőcserélő körbe, és így adja le a benne tárolt hőmennyiséget a használati melegvíz-termelő oldalon. Amikor a 2 höszigetelt elválasztó panel felső véghelyzetébe ér, akkor az ott lévő 4 ütközőn elhelyezett vezérlőelem jelet küld a központi vezérlőnek, amely lezárja az S2 szelepet, de ezzel egy időben nyitja az S3 szelepet.

Az adott vezérlési állapotban, amely lényegében a II. ütem, a V3 vezérlő szelepen beáramló folyadék csak a C7 csatlakozó idom — C5 csatlakozó idom útvonalon haladhat to® ^vabb’ ^amely ^{úton az A3} vezérelt hőtároló tartályba jut, és most onnan tolja ki a forró folya©

Λ

ÍM

- 17dékot, amely a C6 csatlakozó idom - C4 csatlakozó idom - C2 csatlakozó idom úton jut el a V4 vezérlő szelephez és onnan rendeltetési helyére.

Ezt követi a III. ütem, amikor a központi vezérlő az A3 vezérelt hőtároló tartály 1 tartályának felső véghelyzetéből kapott jelzés alapján lezárja az S3 szelepet is, és így a közbenső A2 vezérelt hőtároló tartályba kényszeríti a folyadékot a C4 csatlakozó idomon keresztül. A közbenső A2 vezérelt hőtároló tartályban lévő forró folyadék a C3 csatlakozó idomon és a C2 csatlakozó idomon át haladva hagyja el a 12 vezérelt hőtároló egységet a V4 vezérlő szelepen át.

Míg a IV. ütemben az SÍ szelep is zár, és a közbenső A2 vezérelt hőtároló tartályon áttörő folyadék a Cl csatlakozó idom felé tud továbbhaladni, és így nyomja ki a forró folyadékot Z 1 tartályból a V4 vezérlő szelep irányába.

Itt kell megjegyezni, hogy az adott elrendezés esetén a 12 vezérelt hőtároló egységet alkotó összes vezérelt hőtároló tartály olyan 7 csatlakozó csonkokkal és 8 csatlakozó csonkokkal van felszerelve, ahol a 9a nyílás mellett 9b átvezető-nyílás is megtalálható. Abban a működési időszakban, amikor egy adott 1 tartályban elhelyezett 2 hőszigetelt elválasztó panel az egyik véghelyzetéből a másik véghelyzetébe tart, a folyadék a 9a nyíláson és a 9b átvezető-nyíláson át távozik az adott tartályból. Amint azonban a 2 hőszigetelt elválasztó panel mozgása során eléri a 7 csatlakozó csonkot vagy éppen a 8 csatlakozó csonkot és áthalad a 9b átvezető-nyíláson, a folyadék áramlása már csak a 9b átvezető-nyíláson valósulhat meg. így tehát a mozgó 2 hőszigetelt elválasztó panel belülről vezérlő módon szabályozza a folyadék áramlásának irányát, mivel a 4 ütközőn elhelyezett a vezérlőelemek segítségével jelet is küld a központi vezérlésnek.

A rendszer vezérlése beállítható úgy is, hogy amikor az első vezérelt hőtároló tartály ürítése folyamatban van, és mód nyílik a hőforrásból hőenergiát nyerni, akkor a következő még forró folyadékot tartalmazó vezérelt hőtároló tartály, pl. közbenső A2 vezérelt hőtároló tartály bekapcsolásával egy időben a korábban hő szempontjából kiürült A3 vezérelt hőtároló tartályt a vezérlés hő felvételi üzemmódba kapcsolja.

0» ül e ft ¢4 ft ft

- 18A 12 vezérelt hőtároló egység általános komplex működése során a hő felvételének folyamata történhet különféle ismert forrásokból és ismert eszközökkel, például a környezeti hőből, napelem és/vagy napkollektor rendszerrel, illetve hőszivattyú rendszerrel.

A felhasználási igények szerinti tipikus hőfelhasználási területek például a használati melegvíz-szolgáltatás, fűtés-szolgáltatás, klíma és szellőztetés. E mellett egyre nagyobb hangsúlyt kap a hőenergiából adott esetben közvetlenül történő elektromos áram termelése, és a hálózatban történő felhasználása.

Hőfelvétel és a hőleadás szempontjából a 12 vezérelt hőtároló egység, rendelkezik az A1 vezérelt hőtároló tartályon belüli saját vezérlésével, valamint az Al, A2, A3 vezérelt hőtároló tartályokból álló 12 vezérelt hőtároló egység 4 ütközőkhöz rendelt vezérlőelemeinek segítségével vezérelt központi vezérléssel, amely biztosítja a hőfelvételi oldal optimális működését, és az ennek eredményeként a keletkező hőmennyiséget képes hőtárolásra befogadni, valamint biztosítja a hőleadási oldal optimális működését is.

Az egész működésre kiható alapkövetelmény, hogy a vezérlés biztosítsa, hogy a 12 vezérelt hőtároló egység csak annyi hőt adjon ki a pillanatnyi fogyasztói oldalnak, ami a fogyasztói igénynek megfelel, úgy, hogy a hőátadás után az A1 vezérelt hőtároló tartály 1 tartályába a mindenkor visszajutó folyadék, víz, hőmérséklete cca. 15 C legyen. A fogyasztói igény fölötti hőmennyiséget tudjuk adott esetben további energia, például villamos energia termelésére felhasználni, adott esetben Stirling motor alkalmazásával, ami működéshez szükséges egyéb feltételek mellet a hőenergiából elektromos energiát tud előállítani.

Itt kell megjegyezni, hogy az olyan vezérelt hőtároló tartályok esetében, ahol a 7 csatlakozó csonk és a 8 csatlakozó csonk csak a 9a nyílással rendelkezik, amint azt a 2. ábra és a 3. ábra mutatja, a 12 vezérelt hőtároló egységbe rendezés csak párhuzamos bekötést tesz lehetővé a 13 szállítóvezetékbe. Ennek vezérlése szakember számára nyilvánvaló, így ilyen jellegű 12 vezérelt hőtároló egység felépítését és működését nem kell külön példával ismertetni.

A találmány szerinti vezérelt hőtároló egység jól használható minden olyan helyen, ahol a környezeti hősugárzásból adott időszakban a szokásos felhasználásnál nagyobb eltárolha221®Í5t

-19tó hőmennyiség keletkezik, és azt gazdaságosan, egyszerű vezérléssel kívánják a hőenergia-szegény időszakokban felhasználni.

e» ©

ni

Claims

-20SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Vezérelt hőtároló egység, amelynek vezérelt hőtároló tartálya (Al) van, ahol a vezérelt hőtároló tartálynak (Al) hőtároló folyadék befogadására szolgáló tárolóteret körülzáró tartálya (1), valamint a hőtároló folyadék bevezetésére és kivezetésére szolgáló egyik csatlakozása (5) és másik csatlakozása (6) van, továbbá a tartályban (1) egy vagy több vezető rúd (3) van elhelyezve, a vezető rúd (3) annak hossztengelye mentén elcsúsztatható hőszigetelt elválasztó panellel (2) van ellátva, ahol a höszigetelt elválasztó panel (2) a vezető rúd (3) átvezetésére alkalmas kibontással (10) rendelkezik, és a hőszigetelt elválasztó panel (2) az annak kibontásán (10) átvezetett vezető rúd (3) útján van kényszerpályán vezetve, továbbá a höszigetelt elválasztó panel (2) útján a tartály (1) tárolótere két egymástól elkülönített részre van fölosztva, a tartályban (1) a höszigetelt elválasztó panel (2) szélső helyzeteinél ütközők (4) vannak a tartály (1) tárolóterében elhelyezve, a vezérelt hőtároló tartály (Al) pedig a hőtároló folyadék áramlását szabályozó külső szelepekkel (V3, V4) csatlakozó idomokkal (C1,C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8), valamint szelepekkel (SI, S2, S3, S4, S5) és azok kapcsolására szolgáló vezérlőelemekkel van társítva, azzal jellemezve, hogy legalább két darab vezérelt hőtároló tartálya (Al, A2, A3) van, az egyes vezérelt hőtároló tartályok (Al, A2, A3) egyik csatlakozása (5) az elcsúsztatható hőszigetelt elválasztó panellel (2) kettéválasztott tárolótér egyik részében elhelyezkedő egyik csatlakozó csonkkal (7), míg az egyes vezérelt hőtároló tartályok (Al, A2, A3) másik csatlakozása (6) az elcsúsztatható hőszigetelt elválasztó panellel (2) kettéválasztott tárolótér másik részében elhelyezkedő másik csatlakozó csonkkal (8) van összeköttetésben, ahol az egyes csatlakozó csonkok (7, 8) legalább egy nyílással (9a) vannak ellátva, a nyílás (9a) a tartály (1) tárolóterében, a tartály (1) határoló fala és az adott nyíláshoz (9a) közelebb eső véghelyzetében lévő elcsúsztatható höszigetelt elválasztó panel (2) közötti térrészben van, továbbá a vezérlöelemek az ütközőkön (4) vagy azok környezetében vannak elhelyezve, az egyes vezérelt hőtároló tartályok (Al, A2, A3) csatlakozó csonkjainak (7, 8) nyílásai (9a) a csatlakozó csonkokon (7, 8) és az azokkal együttműködő csatlakozásokon (5, 6) keresztül pedig szállítóvezetékekkel (13) vannak összekapcsolva.
2. Az 1. igénypont szerinti vezérelt hőtároló egység, azzal jellemezve, hogy az egyes csatlakozó csonkok (7, 8) legalább egy része a nyílás (9a) mellet átvezetö-nyílással (9b) van ellátva, a nyílás (9a) és az átvezetö-nyílás (9b) egymástól való távolsága legalább ak- iiiiiiiiiiiiiiini·

SZTNH-100353555

-21 H!

ft Ή ft ft kora, mint a hőszigetelt elválasztó panel (2) vastagsága, az átvezetö-nyílás (9b) a csatlakozó csonknak (7, 8) a nyíláshoz (9a) viszonyítva, attól a tartály (1) közepe felé eső részén van elhelyezve, a hőszigetelt elválasztó panel (2) véghelyzetében a nyílás (9a) a hőszigetelt elválasztó panel (2) egyik oldalán, míg az átvezetö-nyílás (9b) a hőszigetelt elválasztó panel (2) másik oldalán van, az egyes csatlakozó csonkok (7, 8) nyílása (9a) és átvezetőnyílása (9b) közé a nyílás (9a) irányából az átvezetö-nyílás (9b) irányába lezáró visszacsapó szelep van beépítve.

A meghatalmazott

Rónaszéki Tibor

61»