PL192087B1 - Zespół wymiennika ciepła - Google Patents

Abstract

1. Zespól wymiennika ciepla zawierajacy pierwszy plytowy wymiennik ciepla z plytami polaczonymi za pomoca lutowania twardego, realizujacy wymiane ciepla pomiedzy obwodowa woda grzewcza i woda grzewcza w grzejniku, oraz drugi plyto- wy wymiennik ciepla z plytami polaczonymi za pomoca luto- wania twardego, realizujacy wymiane ciepla pomiedzy obwo- dowa woda grzewcza i woda ciepla uzytkowa, przy czym kazdy z tych plytowych wymienników ciepla posiada zestaw plytowy, który zawiera dwie skrajne plyty i posrednie plyty miedzy nimi, przez które przechodza przelotowe kanaly przyla- czeniowe, uksztaltowanych przez ulozone w jednej linii przyla- czeniowe otwory przelotowe znajdujace sie w plytach, przy czym dwie skrajne plyty sa oddalone od siebie i sa przeciwle- gle jedna wzgledem drugiej, a pomiedzy tymi plytami skrajnymi jest umieszczony przynajmniej jeden czlon ksztaltujacy kanal, prowadzacy z co najmniej jednego do co najmniej jednego kanalu przylaczeniowego, znamienny tym, ze plytowe wy- mienniki ciepla (16, 17) sa polaczone za pomoca lutowania twardego, za posrednictwem czlonu dystansowego, zwlaszcza plyty (18, 36) dystansowej, która usytuowana jest wzdluz przeciwleglych brzegów plyt (19, 20) skrajnych, i która ma otwarta przestrzen (33, 37) pomiedzy plytowymi wymiennikami ciepla (16, 17), oraz tym, ze czlon ksztaltujacy kanal ma uksztaltowany kanal przylaczeniowy przebiegajacy przez czlon dystansowy, zwlaszcza plyte (18, 36) dystansowa od prze- strzeni (33, 37) pomiedzy plytowymi wymiennikami .......... PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest zespół wymiennika ciepła.

Przez wymiennik ciepła z płytami połączonymi za pomocą lutowania twardego, rozumie się płytowy wymiennik ciepła, w którym różne płyty są złączone na stałe jedna z drugą, przez lutowanie twarde.

Płyty pośrednie, w zestawie płytowym, są tak zwanymi płytami przenoszenia ciepła, pomiędzy którymi są ukształtowane kanały przeznaczone dla przynajmniej dwóch płynów wymiany ciepła. Niektóre takie kanały są przeznaczone do przepływu przez nie pierwszego płynu wymiany ciepła, i są połączone z dwoma kanałami przyłączeniowymi, z których jeden służy do doprowadzania płynu wymiany ciepła do tych kanałów, a drugi do wyprowadzania płynu wymiany ciepła z tych kanałów. Inne kanały, połączone z dwoma kanałami przyłączeniowymi, służą do przepływu przez nie drugiego płynu wymiany ciepła.

Skrajne płyty w zestawie płytowym mogą być tego samego rodzaju, i mieć taki sam kształt, jak płyty przenoszenia ciepła, albo mogą być o innej grubości i/lub o innym kształcie. Przynajmniej jedna ze skrajnych płyt w każdym zestawie płytowym jest wyposażona w otwory przyłączeniowe, które kształtują część odpowiednich kanałów przyłączeniowych.

Kilka płytowych wymienników ciepła może być połączonych w zespół. Na przykład, jeden płyn wymiany ciepła może przepływać przez dwa różne płytowe wymienniki ciepła i wymieniać w nich ciepło z dwoma różnymi płynami wymiany ciepła, które przepływają przez odpowiednie elementy płytowych wymienników ciepła.

Opisywany zespół wymiennika ciepła służy do kształtowania części tak zwanej podstacji w obwodowym systemie grzewczym. Jedna taka podstacja jest zwykle zbudowana na ramie, z umieszczonymi w niej płytowymi wymiennikami ciepła znajdującymi się w odległości jeden od drugiego, oraz z członami kształtującymi kanały w kształcie rur, ułożonymi pomiędzy płytowymi wymiennikami ciepła, dla przepływu przynajmniej jednej z wód - obwodowej wody grzewczej, wody grzewczej, ciepłej wody użytkowej. Dalej, podstacja tego rodzaju zwykle zawiera pompę, zawory, czujniki, i dodatkowe rury znajdujące się pomiędzy różnymi częściami podstacji. Ponieważ płytowe wymienniki ciepła są ułożone w odległości jeden od drugiego, z rurami znajdującymi się pomiędzy nimi, podstacja staje się stosunkowo duża. Do łączenia różnych części podstacji, za pomocą rur, jest wymagana duża ilość roboczogodzin.

Znany zespół wymiennika ciepła został przedstawiony na rysunku, na którym pos. I przedstawia znany płytowy wymiennik ciepła połączony na lut twardy, pos. II - przekrój wzdłuż linii II-II płytowego wymiennika ciepła z pos. I.

Pos. I przedstawia znany płytowy wymiennik ciepła 1 połączony za pomocą lutowania twardego, zawierający stos płyt przenoszących ciepło 2, oraz płyty skrajne 3, 4, wszystko połączone za pomocą lutowania twardego, w zestaw płytowy. Jedna ze skrajnych płyt 4 jest wyposażona w cztery otwory, wokół których są połączone za pomocą lutowania twardego odpowiednie rurowe łączniki 5, 6, 7 i 8.

Pos. II przedstawia przekrój wzdłuż linii II-II płytowego wymiennika ciepła 1 z pos. 1. Każda płyta przenosząca ciepło 2 jest wyposażona w cztery otwory przyłączeniowe, przy czym otwory przyłączeniowe 9 i 10 są pokazane na fig. 2. Płyty przenoszące ciepło 2 wspierają się po dwie, jedna na drugiej, w obszarach otaczających przelotowe otwory przyłączeniowe, w taki sposób, że są ukształtowane cztery kanały przyłączeniowe przechodzące przez cały płytowy wymiennik ciepła 1. Pos. II przedstawia dwa kanały przyłączeniowe 11 i 12. Dalej, płyty przenoszące ciepło 2 posiadają wgłębienia 13. W ten sposób, pomiędzy płytami przenoszenia ciepła, kształtowane są kanały 14 przepływu płynu wymiany ciepła.

W znanym płytowym wymienniku ciepła z uszczelkami, to znaczy, w płytowym wymienniku ciepła, w którym płyty przenoszące ciepło uszczelniane są za pomocą uszczelek, możliwe jest łączenie kanałów różnych części płytowego wymiennika ciepła za pomocą tak zwanej płyty przyłączeniowej, która może być umieszczona pośrodku zestawu płyt przenoszących ciepło. Na przykład, opis patentu SE 144 978 pokazuje płytowy wymiennik ciepła wyposażony w uszczelki, zawierający kilka płyt przyłączeniowych. W połączonym za pomocą lutowania twardego płytowym wymienniku ciepła, dla kilku płynów wymiany ciepła, jak dotąd nie ma potrzeby przeprowadzania płynu wymiany ciepła w ten sam sposób do, albo z, jakiejś części płytowego wymiennika ciepła. Stosowanie w podstacji, płytowych wymienników ciepła połączonych za pomocą lutowania twardego zamiast płytowych wymienników ciepła wyposażonych w uszczelki, daje więc korzyści ekonomiczne. Przy tym koszt wykonania płytowych wymienników ciepła połączonych za pomocą lutowania twardego jest około 40% niższy niż płytowych wymienników ciepła, o tym samym rozmiarze, wyposażonych w uszczelki. Dalej, koszty

PL 192 087 B1 utrzymania są niższe, ponieważ płytowe wymienniki ciepła połączone za pomocą lutowania twardego nie mają uszczelek, które wymagają wymieniania w regularnych odstępach czasu.

Przedmiotem wynalazku jest zespół wymiennika ciepła zawierający pierwszy płytowy wymiennik ciepła z płytami połączonymi za pomocą lutowania twardego, realizujący wymianę ciepła pomiędzy obwodową wodą grzewczą i wodą grzewczą w grzejniku, oraz drugi płytowy wymiennik ciepła z płytami połączonymi za pomocą lutowania twardego, realizujący wymianę ciepła pomiędzy obwodową wodą grzewczą i wodą ciepłą użytkową, przy czym każdy z tych płytowych wymienników ciepła posiada zestaw płytowy, który zawiera dwie skrajne płyty i kilka pośrednich płyt między nimi, przez które przechodzą przelotowe kanały przyłączeniowe, ukształtowane przez ułożone w jednej linii przyłączeniowe otwory przelotowe znajdujące się w płytach, przy czym dwie skrajne płyty są oddalone od siebie i są przeciwległe jedna względem drugiej, a pomiędzy tymi płytami skrajnymi jest umieszczony przynajmniej jeden człon kształtujący kanał, prowadzący z co najmniej jednego do co najmniej jednego kanału przyłączeniowego, charakteryzujący się tym, że płytowe wymienniki ciepła są połączone za pomocą lutowania twardego, za pośrednictwem członu dystansowego, zwłaszcza płyty dystansowej, która usytuowana jest wzdłuż przeciwległych brzegów płyt skrajnych, i która ma otwartą przestrzeń pomiędzy płytowymi wymiennikami ciepła, oraz tym, że człon kształtujący kanał ma ukształtowany kanał przyłączeniowy przebiegający przez człon dystansowy, zwłaszcza płytę dystansową od przestrzeni pomiędzy płytowymi wymiennikami ciepła i uchodzi na zewnątrz, tak że kanał przyłączeniowy, jest dostępny od zewnątrz przestrzeni pomiędzy płytowymi wymiennikami ciepła.

Korzystnie, w płytowych wymiennikach ciepła, pomiędzy płytami pośrednimi, z jednej strony, są ukształtowane kanały obiegowej wody grzewczej i wody grzewczej w grzejniku, oraz pomiędzy płytami pośrednimi, z drugiej strony, są ukształtowane kanały obiegowej wody grzewczej i ciepłej wody użytkowej, przy czym kanały te w jednym płytowym wymienniku ciepła są rozdzielone na kilka zestawów kanałów połączonych w układzie równoległym, które to zestawy kanałów są łączone szeregowo.

Kanały obwodowej wody grzewczej w jednym z płytowych wymienników ciepła są podzielone na kilka zestawów kanałów połączonych w układzie równoległym, które to zestawy kanałów są łączone szeregowo.

Zestawy połączonych w układ równoległy kanałów obwodowej wody grzewczej, w drugim płytowym wymienniku ciepła są połączone szeregowo.

Kanały dla ciepłej wody użytkowej w drugim płytowym wymienniku ciepła są podzielone na kilka zestawów kanałów połączonych w układzie równoległym, które to zestawy kanałów są łączone szeregowo.

Drugi płytowy wymiennik ciepła jest wyposażony w urządzenie łącznikowe, zwłaszcza łącznik rurowy łączący zespół wymiennika ciepła z układem obiegu ciepłej wody użytkowej w budynku podgrzewającym wtórnie chłodzoną ciepłą wodę użytkową, oraz tym, że urządzenie łącznikowe, zwłaszcza łącznik rurowy, ma połączenie z przynajmniej jednym z kanałów przyłączeniowych.

Człon kształtujący kanał jest umieszczony w przestrzeni pomiędzy płytowymi wymiennikami ciepła i stanowi oddzielny kanał łącznikowy, łączący kanał przyłączeniowy obiegowej wody grzewczej w pierwszym płytowym wymienniku ciepła, z kanałem przyłączeniowym obiegowej wody grzewczej w drugim płytowym wymienniku ciepła.

W oddzielnym kanale łącznikowym znajdują się elementy tworzące przegrodę, zwłaszcza pośrednia ściana.

Oddzielny kanał łącznikowy ma mniejszy obszar przepływu, w obszarze elementów tworzących przegrodę, zwłaszcza pośredniej ściany, niż w pozostałej części tego kanału.

Oddzielny kanał łącznikowy, w obszarze elementów tworzących przegrodę, zwłaszcza przedniej ściany, ma ten sam obszar przepływu co i kanały przyłączeniowe, pomiędzy którymi przebiega.

Elementy tworzące przegrodę, zwłaszcza przednia ściana, znajdują się w dolnej części oddzielnego kanału łącznikowego.

Oddzielny kanał łącznikowy, w przestrzeni pomiędzy płytowymi wymiennikami ciepła ma niezmienny obszar przepływu, oraz tym, że wzdłuż części jego przebiegu jest usytuowany na innym poziomie niż dwa kanały przyłączeniowe, pomiędzy którymi przebiega.

Oddzielny kanał łącznikowy, wzdłuż części jego przebiegu, jest usytuowany na wyższym poziomie niż dwa kanały przyłączeniowe.

Płyty pośrednie płytowych wymienników ciepła są wyposażone w zagięte w tym samym kierunku i zachodzące na siebie, jedna na drugą, części brzegowe, oraz tym, że człon dystansowy, zwłaszcza

PL 192 087 B1 płyta dystansowa pomiędzy płytowymi wymiennikami ciepła jest przynajmniej częściowo otoczona przez jedną zagiętą część brzegową.

Skrajne płyty, płytowych wymienników ciepła, są wyposażone w zagięte części brzegowe, przy czym człon dystansowy, zwłaszcza płyta dystansowa przynajmniej częściowo jest otoczona przez zagiętą część brzegową skrajnej płyty.

Człon dystansowy, zwłaszcza płyta dystansowa wypełnia odległość pomiędzy płytowymi wymiennikami ciepła, która jest mniejsza niż trzykrotna średnica jednego z kanałów przyłączeniowych.

Człon dystansowy, zwłaszcza płyta dystansowa ma ramę, która obejmuje przestrzeń pomiędzy płytowymi wymiennikami ciepła, oraz tym, że wewnątrz członu dystansowego, zwłaszcza płyty dystansowej pomiędzy różnymi częściami ramy, rozmieszczone są żebra wsporcze.

Przynajmniej jedno z żeber wsporczych przynajmniej wzdłuż części długości, jest połączone za pomocą lutowania twardego, z jedną ze skrajnych płyt.

Dzięki rozwiązaniu według wynalazku, jest możliwe budowanie podstacji, która jest bardziej zwarta niż podstacje znane wcześniej, ale która wciąż spełnia te same funkcje, co tamta podstacja. Poza tym możliwe jest zredukowanie niezbędnego orurowania w takiej podstacji, a przez to zredukowanie pracochłonności łączenia części podstacji.

Za pomocą wynalazku może być znacznie zredukowane orurowanie podstacji, oraz w ślad za tym także może być zredukowana pracochłonność wykonywania podstacji. Poza tym, podstacja może być wykonywana jako bardziej zwarta.

Zespół wymiennika ciepła może być połączony za pomocą lutowania twardego w jednej operacji lutowniczej, która nie zabiera więcej czasu niż lutowanie twarde jednego płytowego wymiennika ciepła.

Zespół wymiennika ciepła, według wynalazku, zainstalowany w budynku, działa na okrągło przez cały rok. Jednakże, może się zdarzyć, że budynek, o którym mowa, nie potrzebuje być ogrzewany, za pomocą wody w grzejnikach, podczas pewnych okresów w ciągu roku. Podczas takich okresów, pierwszy płytowy wymiennik ciepła, służący do wymiany ciepła pomiędzy obiegową wodą grzewczą i wodą grzewczą, jest wyłączany z działania przez odcięcie dostarczania do niego obiegowej wody grzewczej. Zakłada się więc, że drugi płytowy wymiennik ciepła posiada swój własny wlot i wylot, dla obiegowej wody grzewczej.

W alternatywnym rozwiązaniu dla oddzielnego kanału łącznikowego, jest przewidziany kanał łącznikowy kształtujący przegrodę, który ma właściwie niezmienny obszar przepływowy, może przechodzić natomiast przez wymienioną przestrzeń pomiędzy płytowymi wymiennikami ciepła tak, że przynajmniej część kanału łącznikowego jest na innym poziomie niż tamten poziom, dotyczący części dwóch wymienionych kanałów przyłączeniowych dla obiegowej wody grzewczej. Właściwie, oddzielny kanał łącznikowy, przebiega tak przez przestrzeń pomiędzy płytowymi wymiennikami ciepła, że przynajmniej jedna część jego obszaru przepływowego jest na poziomie wyższym niż dwa kanały przyłączeniowe dla obwodowej wody grzewczej.

Przedmiot wynalazku został uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. od 1 do 3 przedstawiają trzy różne widoki zespołu wymiennika ciepła według wynalazku, fig. 4 - pierwszy przykład członu dystansowego kształtującego część zespołu wymiennika ciepła według wynalazku, fig. 5 i 6-dwa widoki drugiego przykładu wykonania członu dystansowego.

Figura 1 przedstawia widok z boku przykładowego zespołu 15 wymiennika ciepła, według wynalazku, która zawiera dwa płytowe wymienniki ciepła 16, 17 połączone za pomocą lutowania twardego, przez człon dystansowy 18 w postaci płyty dystansowej. Płytowe wymienniki ciepła 16, 17 różnią się od płytowego wymiennika ciepła 1 z pos. I i pos. II tym, że odpowiednie płyty skrajne 19, 20, odwrócone i znajdujące się z dala jedna od drugiej, są wyposażone tylko w trzy otwory i w trzy łączniki rurowe, oraz tym, że niektóre kanały przyłączeniowe przechodzące na wylot przez płytowe wymienniki ciepła 16, 17 są wyposażone w elementy utrudniające przepływ, które pozwalają na przepływ stosownego płynu wymiany ciepła w taki sposób, że przechodzi on wielokrotnie przez odpowiedni płytowy wymiennik ciepła. Inaczej mówiąc, zamiast tego by wszystkie kanały w płytowym wymienniku ciepła, dla jednego płynu wymiany ciepła, były połączone w układzie równoległym, one są podzielone na grupy lub zestawy, w których kanały są połączone w układ równoległy. Jednakże różne zestawy są połączone w szereg. Dalej, dwie płyty skrajne, które są złączone z płytą dystansową 18, i które nie są widoczne na fig. 1, są wyposażone odpowiednio w jeden i w trzy otwory, znajdujące się po stronach przeciwległych do kanałów przyłączeniowych przechodzących przez odpowiednie płytowe wymienniki ciepła 16, 17. Płyta dystansowa 18 jest po jednej swej stronie wyposażona w dwa łączniki rurowe, których wnętrze ma

PL 192 087 B1 połączenie, poprzez otwory w płytach skrajnych, z odpowiednimi kanałami przyłączeniowymi. Jeden z łączników rurowych jest oznaczony odnośnikiem liczbowym 21 i pokazany na fig. 1.

Figura 2 przedstawia zespół 15 wymiennika ciepła, pokazany z boku od strony płytowego wymiennika ciepła 16. Płyta skrajna 19 jest wyposażona w trzy łączniki rurowe 22, 23, 24, a na wierzchu zespołu 15 wymiennika ciepła można zauważyć łącznik rurowy 21 płyty dystansowej 18 i dalszy łącznik rurowy 25 połączony z płytą dystansową 18.

Figura 3 przedstawia zespół 15 wymiennika ciepła, pokazany z boku od strony płytowego wymiennika ciepła 17. Płyta skrajna 20 jest wyposażona w trzy łączniki rurowe 26, 27, 28.

Figura 4 przedstawia płytę dystansową 18. Stanowi ją prostokątna rama 29, a pomiędzy różnymi częściami tej ramy 29 usytuowane są żebra wsporcze 30, 31, 32. Płyta dystansowa 18 jest połączona za pomocą lutowania twardego z obydwoma płytowymi wymiennikami ciepła 16, 17. Linie przerywane na pos. II ilustrują jak rama 29 płyty dystansowej jest ułożona w stosunku do każdego z płytowych wymienników ciepła. Jak można zauważyć, część ramy 29, albo płyty dystansowej 18, jest otoczona przez zagiętą część brzegową jednej, lub więcej, z płyt w płytowym wymienniku ciepła. Żebra wsporcze 30-32 stanowią podparcie dla płyt skrajnych i płyt przenoszących ciepło, w płytowych wymiennikach ciepła, podczas łączenia za pomocą lutowania twardego, całego zespołu 15 wymiennika ciepła. Korzystnie jest, jeśli również żebra wsporcze 30-32 są połączone za pomocą lutowania twardego, z odpowiednimi płytami skrajnymi płytowych wymienników ciepła. Te płyty skrajne mogą być płaskie, albo mogą być wyposażone w wytłoczony w nich wzór zagłębień. W tym drugim przypadku żebra wsporcze mogą być połączone ze sobą za pomocą lutowania twardego w postaci zagłębień znajdujących się na płytach skrajnych.

Pomiędzy żebrami 32-32 wsporczymi i ramą 29 jest wydzielonych kilka przestrzeni. W zespole 15 wymiennika ciepła, niektóre z tych przestrzeni mogą kształtować kanały łącznikowe, przez które mogą być przeprowadzane płyny wymiany ciepła. Łączniki rurowe 21, 25 po jednej stronie płyty dystansowej 18 mają połączenie odpowiednio z każdą z takich przestrzeni 34, 35, tak że płyny wymiany ciepła mogą przepływać do, albo z, kanałów przyłączeniowych, przez płytowe wymienniki ciepła 16, 17, przez odpowiednie łączniki rurowe 21, 25, przez przestrzenie 34, 35, i przez otwory w płytach skrajnych. Na przykład, przestrzeń 33 może stanowić kanał łącznikowy pomiędzy kanałami przyłączeniowymi przechodzącymi przez odpowiednie płytowe wymienniki ciepła 16, 17.

Kiedy zespół 15 wymiennika ciepła, według fig. od1 do 4, tworzy część podstacji, pracuje ona z trzema płynami wymiany ciepła przepływającymi przez zespół wymiennika ciepła, są to mianowicie: obiegowa woda grzewcza, woda grzewcza, oraz ciepła woda użytkowa czasami nazywana domową wodą gorącą. Woda grzewcza jest podgrzewana przez obiegową wodę grzewczą w płytowym wymienniku ciepła 16, woda grzewcza wpływa do płytowego wymiennika ciepła 16 przez łącznik rurowy 22 i opuszcza płytowy wymiennik ciepła 16 przez łącznik rurowy 23. Obiegowa woda grzewcza wpływa do płytowego wymiennika ciepła 16 przez łącznik rurowy 22, oraz wypływa z płytowego wymiennika ciepła 16 przez otwór w jego płycie skrajnej znajdującej się przy płycie dystansowej 18, i dalej płynie przez kanał łącznikowy ukształtowany przez przestrzeń 33 w płycie dystansowej 18, wpływając do płytowego wymiennika ciepła 17 przez otwór w jego płycie skrajnej znajdującej się przy płycie dystansowej 18.

W płytowym wymienniku ciepła 17 ciepła woda użytkowa jest podgrzewana przez obiegową wodę grzewczą. Kanały dla ciepłej wody użytkowej i dla obiegowej wody grzewczej, są odpowiednio, w płytowym wymienniku ciepła 17, podzielone na dwa zestawy, tak że kanały w odpowiednim zestawie są połączone w układ równoległy, podczas gdy zestawy są połączone w szereg. Obiegowa woda grzewcza wpływa do płytowego wymiennika ciepła 17 przez łącznik rurowy 28 i dalej płynie przez jego pierwszy zestaw kanałów. Następnie jest ona mieszana z obiegową wodą grzewczą, która jest odbierana przez płytowy wymiennik ciepła 17 od płytowego wymiennika ciepła 16, zanim przepłynie przez jego drugi zestaw kanałów, i wypłynie z niego przez otwór w płycie skrajnej znajdującej się przy płycie dystansowej 18. Stąd płynie ona przez kanał łącznikowy ukształtowany przez przestrzeń 34 w płycie dystansowej 18 i dalej wypływa przez łącznik rurowy 21 na zewnątrz zespołu 15 wymiennika ciepła. Zimna woda, przeznaczona na ciepłą wodę użytkową, wpływa do zespołu 15 wymiennika ciepła przez łącznik rurowy 25 znajdujący się w płycie dystansowej 18, i płynie przez kanał łącznikowy ukształtowany przez przestrzeń 35, dalej płynie przez otwór w płycie skrajnej płytowego wymiennika ciepła 17, wpływa do jego zestawów kanałowych, pierwszego i drugiego, a następnie opuszcza płytowy wymiennik ciepła 17 przez łącznik rurowy 27. Podgrzana woda, jako ciepła woda użytkowa, może następnie być w obiegu w systemie ciepłej wody w budynku, i jeżeli temperatura ciepłej wody użytkowej

PL 192 087 B1 spadłaby zbyt nisko, ciepła woda użytkowa może być ponownie podgrzewana w płytowym wymienniku ciepła 17, przez przepływ tej wody przez łącznik rurowy 26, i przez jego drugi zestaw kanałów, a następnie, po podgrzaniu, może ponownie wypływać na zewnątrz z płytowego wymiennika ciepła 17 przez łącznik rurowy 27.

W przykładzie alternatywnym zespołu wymiennika ciepła, według wynalazku, płyta dystansowa 18 jest wyposażona w okrągłe rury, które kształtują przestrzenie odpowiadające przestrzeniom 33, 34, 35 i których powierzchnie końcowe wspierają się na płaskich powierzchniach płyt skrajnych, wokół otworów w nich się znajdujących. W tym przykładzie żebra wsporcze nie mają potrzeby być spojone z płytami skrajnymi.

Zespół wymiennika ciepła, według wynalazku, który jest zainstalowany w budynku i podłączony do obiegu ciepłej wody użytkowej, oraz do obiegu wody grzewczej w grzejniku, zwykle jest tylko okresowo wykorzystywany do podgrzewania wody grzewczej w grzejniku. W wielu krajach mianowicie, płytowy wymiennik ciepła przeznaczony do podgrzewania wody grzewczej może być wyłączony z działania podczas pewnych okresów w ciągu roku. Kiedy płytowy wymiennik ciepła jest wyłączony z działania, dostarczanie obiegowej wody grzewczej do niego jest odcięte, a kanały obiegowej wody grzewczej znajdujące się w płytowym wymienniku ciepła pozostają wypełnione zimną wodą, powstałą z obiegowej wody grzewczej. Woda, znajdująca się w obiegu wody grzewczej w budynku, cyrkuluje, i jest to albo samocyrkulacja, albo cyrkulacja wymuszona za pomocą pompy cyrkulacyjnej przepompowującej wodę z grzejnika przez obwód wody grzewczej z grzejnika, pomimo odcięcia dopływu obiegowej wody grzewczej.

W zespole 15 wymienników ciepła, kanał przyłączeniowy dla obiegowej wody grzewczej, w płytowym wymienniku ciepła 17, przechodzi przez przestrzeń 33 w płycie dystansowej 18. Kiedy jest odcięty dopływ obiegowej wody grzewczej przechodzącej przez płytowy wymiennik ciepła 16, część ciepłej obiegowej wody grzewczej znajdującej się w płytowym wymienniku ciepła 17, może wpływać do płytowego wymiennika ciepła 16 przez przestrzeń 33 i tam powodować niepożądane przenoszenie ciepła do wody grzewczej. To niepożądane przenoszenie ciepła stanowi stratę energii i dlatego zespół wymiennika ciepła, by temu przeciwdziałać, powinna zawierać odpowiednią płytę dystansową 36 o konstrukcji takiej jak na figurach 5i 6.

Płyta dystansowa 36 różni się od płyty dystansowej 18 z fig. 4 przestrzenią 37, odpowiadającą przestrzeni 33, pomiędzy żebrami wsporczymi płyty dystansowej 36, która została wyposażona w elementy tworzące przegrodę w postaci pośredniej ściany 38. Pośrednia ściana 38 przykrywa dolną część kanału, który jest ukształtowany pomiędzy płytowymi wymiennikami ciepła 16 i 17 przez przestrzeń 37. Zatem, pomiędzy górną częścią pośredniej ściany 38 i żebrem wsporczym 39 w płycie dystansowej 36, jest ukształtowany kanał przepływowy jako kanał 40 łącznikowy, który posiada obszar przepływu mający właściwie ten sam rozmiar, co obszar przepływu w jednym z kanałów przyłączeniowych dla obiegowej wody grzanej, w jednym z płytowych wymienników ciepła 16, 17. Pośrednia ściana 38 redukuje niepożądane przenoszenie ciepła pomiędzy płytowymi wymiennikami ciepła 16 i 17 do poziomu pomijalnego, kiedy płytowy wymiennik ciepła 17 nie działa.

Pośrednia ściana 38 rozdziela przestrzeń 31 na dwie główne części lub sekcje 41, 42. Pierwsza sekcja 41, na lewo od pośredniej ściany 38 na fig. 8, ma połączenie z kanałem przyłączeniowym dla obiegowej wody grzewczej, w płytowym wymienniku ciepła 17 dla podgrzewania ciepłej wody użytkowej. Druga sekcja 42, na prawo od pośredniej ściany 38 na fig. 6, ma połączenie z kanałem przyłączeniowym dla obiegowej wody grzewczej, w płytowym wymienniku ciepła 16 dla ogrzewającej wody z grzejnika.

Kiedy zespół wymiennika ciepła zawierający płytę dystansową 36 jest używany tylko do podgrzewania ciepłej wody użytkowej, to jest kiedy obiegowa woda grzewcza nie przepływa przez płytowy wymiennik ciepła 17, podzielenie przestrzeni 37 na dwie sekcje spełnia dwie główne funkcje, które redukują niepożądane przenoszenie ciepła:

- Część ciepłej obiegowej wody grzewczej, która przepływa przez płytowy wymiennik ciepła 17, będzie wpływała do przestrzeni 37. Jednak, będzie ona początkowo pozostawała w sekcji 41, w której będzie krążyła przedtem zanim ona z powrotem wpłynie do płytowego wymiennika ciepła 17.

- Płytowy wymiennik ciepła 16 zawiera ochłodzoną wodę grzewczą, która także zajmuje sekcję 42. Ponieważ obiegowa woda grzewcza w płytowym wymienniku ciepła 16 wciąż tam pozostaje, ona będzie tworzyć jedną, lub więcej, temperaturowych warstw w sekcji 42. To uwarstwienie temperaturowe poważnie zapobiega przepływaniu ciepłej obiegowej wody grzewczej z sekcji 41 do sekcji 42, i dalej do płytowego wymiennika ciepła 16.

PL 192 087 B1

W ten sposób, tylko niewielka część cieplej obiegowej wody grzewczej w sekcji 41 będzie się mieszać z ochłodzoną obiegową wodą grzewczą w sekcji 42 i tam zakończy się niepożądane przenoszenie ciepła do płytowego wymiennika ciepła 17.

Możliwe jest kilka różnych postaci elementów tworzących zaporę, na przykład pośrednia ściana 38 nie potrzebuje być umieszczana pośrodku przestrzeni 37, a zamiast tego może być umieszczona w pozycji przestawionej w bok, alternatywnie, pośrednia ściana 38 może być podzielona na dwie części tak, że kanał przepływu dla obiegowej wody grzanej jest ukształtowany pomiędzy odpowiednimi częściami. Obszar przepływu kanału przepływowego jako kanału 40 łącznikowego może być większy niż, albo alternatywnie mniejszy niż, obszar przekroju poprzecznego jednego z kanałów przyłączeniowych dla obiegowej wody grzewczej.

Zamiast elementów tworzących przegrodę w przestrzeni ograniczonej przez płytę dystansową, kanał łącznikowy pomiędzy dwoma kanałami przyłączeniowymi dla obiegowej wody grzewczej, może być ukształtowany w inny sposób, taki żeby niepożądane przenoszenie ciepła pomiędzy dwoma płytowymi wymiennikami ciepła było zminimalizowane. A więc, kanał łącznikowy może mieć właściwie ten sam obszar przepływu na wskroś co i kanały przyłączeniowe dla obiegowej wody grzewczej w odpowiednich płytowych wymiennikach ciepła, i wzdłuż części ich przebiegu mogą one znajdować się na innym poziomie, korzystnie wyższym, niż tamte dwa kanały przyłączeniowe. Zasadniczo, właściwe jest, gdy całkowity obszar przepływu na wskroś, wzdłuż części przebiegu kanału łącznikowego, znajduje się na innym poziomie niż dwa kanały przyłączeniowe. Na przykład kanał łącznikowy może być ukształtowany w postaci litery U, alternatywnie w postaci odwróconej litery U, warstwy temperaturowe utworzą się w nodze kształtu U, która zawiera głównie obiegową wodę grzewczą, a krążenie ciepłej obiegowej wody grzewczej wystąpi w drugiej nodze.

Według wynalazku, skrajne płyty płytowego wymiennika ciepła, na powierzchniach zwróconych do siebie, mogą być całkowicie płaskie i mogą nie być dostosowane do ograniczania kanałów dla przepływu jakiejkolwiek z wód, obiegowej wody grzewczej, wody grzewczej z grzejnika, oraz ciepłej wody użytkowej, w odpowiednich dla nich zestawach płytowych. Jednak, alternatywnie one mogą być dostosowane do ograniczania takich kanałów, a w tym przypadku one są takiego samego rodzaju jak płyty pośrednie, to jest takie jak płyty rzeczywiście przenoszące ciepło, być może tylko z wyjątkiem ilości otworów przyłączeniowych w nich występujących.

Urządzenia przyłączeniowe zespołu wymiennika ciepła nie potrzebują być kształtowane jako łączniki rurowe, ale zamiast tego one mogą być w postaci bloków wyposażonych w otwory przelotowe. Inna możliwość jest taka, że zespół wymiennika ciepła nie posiada urządzeń przyłączeniowych, i że kanały w tym przypadku są wciśnięte bezpośrednio w skrajne płyty 19, 20, a płyta dystansowa 18, odpowiednio, otacza otwory w nich ukształtowane.

Ilości połączeń przez płytę dystansową, oraz ilości otworów w skrajnych płytach znajdujących się przy płycie dystansowej, mogą być oczywiście przystosowane do zamierzonego układu przepływu wód, obiegowej wody grzewczej, wody grzewczej z grzejnika, oraz ciepłej wody użytkowej, przez zespól wymiennika ciepła.

Claims (18)

1. Zespół wymiennika ciepła zawierający pierwszy płytowy wymiennik ciepła z płytami połączonymi za pomocą lutowania twardego, realizujący wymianę ciepła pomiędzy obwodową wodą grzewczą i wodą grzewczą w grzejniku, oraz drugi płytowy wymiennik ciepła z płytami połączonymi za pomocą lutowania twardego, realizujący wymianę ciepła pomiędzy obwodową wodą grzewczą i wodą ciepłą użytkową, przy czym każdy z tych płytowych wymienników ciepła posiada zestaw płytowy, który zawiera dwie skrajne płyty i pośrednie płyty między nimi, przez które przechodzą przelotowe kanały przyłączeniowe, ukształtowanych przez ułożone w jednej linii przyłączeniowe otwory przelotowe znajdujące się w płytach, przy czym dwie skrajne płyty są oddalone od siebie i są przeciwległe jedna względem drugiej, a pomiędzy tymi płytami skrajnymi jest umieszczony przynajmniej jeden człon kształtujący kanał, prowadzący z co najmniej jednego do co najmniej jednego kanału przyłączeniowego, znamienny tym, że płytowe wymienniki ciepła (16, 17) są połączone za pomocą lutowania twardego, za pośrednictwem członu dystansowego, zwłaszcza płyty (18, 36) dystansowej, która usytuowana jest wzdłuż przeciwległych brzegów płyt (19, 20) skrajnych, i która ma otwartą przestrzeń (33, 37) pomiędzy płytowymi wymiennikami ciepła (16, 17), oraz tym, że człon kształtujący kanał ma

PL 192 087 B1 ukształtowany kanał przyłączeniowy przebiegający przez człon dystansowy, zwłaszcza płytę (18, 36) dystansową od przestrzeni (33, 37) pomiędzy płytowymi wymiennikami ciepła (16, 11) i uchodzi na zewnątrz, tak że kanał przyłączeniowy, jest dostępny od zewnątrz przestrzeni pomiędzy płytowymi wymiennikami ciepła (16, 17).

2. Zespół według zastrz. 1, znamienna tym, że w płytowych wymiennikach ciepła (16, 17), pomiędzy płytami pośrednimi, z jednej strony, są ukształtowane kanały obiegowej wody grzewczej i wody grzewczej w grzejniku, oraz pomiędzy płytami pośrednimi, z drugiej strony, są ukształtowane kanały obiegowej wody grzewczej i ciepłej wody użytkowej, przy czym kanały te w jednym płytowym wymienniku ciepła (16, 17), są rozdzielone na kilka zestawów kanałów połączonych w układzie równoległym, które to zestawy kanałów są łączone szeregowo.

3. Zespół według zastrz. 2, znamienny tym, że kanały obwodowej wody grzewczej w jednym z płytowych wymienników ciepła (16, 17) są podzielone na kilka zestawów kanałów połączonych w układzie równoległym, które to zestawy kanałów są łączone szeregowo.

4. Zespół według zastrz. 3, znamienny tym, że zestawy połączonych w układ równoległy kanałów obwodowej wody grzewczej, w drugim płytowym wymienniku ciepła (17) są połączone szeregowo.

5. Zespół według zastrz. 2 albo 3, albo 4, znamienny tym, że kanały dla ciepłej wody użytkowej w drugim płytowym wymienniku ciepła (17) są podzielone na kilka zestawów kanałów połączonych w układzie równoległym, które to zestawy kanałów są łączone szeregowo.

6. Zespół według zastrz. 5, znamienny tym, że drugi płytowy wymiennik ciepła (17) jest wyposażony w urządzenie łącznikowe, zwłaszcza łącznik (26) rurowy łączący zespół (15) wymiennika ciepła z układem obiegu ciepłej wody użytkowej budynku podgrzewającym wtórnie chłodzoną ciepłą wodę użytkową, oraz tym, że urządzenie łącznikowe, zwłaszcza łącznik (26) rurowy ma połączenie z przynajmniej jednym z kanałów przyłączeniowych.

7. Zespół według zastrz. 6, znamienny tym, że człon kształtujący kanał jest umieszczony w przestrzeni (33, 37) pomiędzy płytowymi wymiennikami ciepła (16, 17) i stanowi oddzielny kanał (40) łącznikowy, łączący kanał przyłączeniowy obiegowej wody grzewczej w pierwszym płytowym wymienniku ciepła (16), z kanałem przyłączeniowym obiegowej wody grzewczej w drugim płytowym wymienniku ciepła (17).

8. Zespół według zastrz. 7, znamienny tym, że w oddzielnym kanale (40) łącznikowym znajdują się elementy tworzące przegrodę, zwłaszcza pośrednia ściana (38).

9. Zespół według zastrz. 8, znamienny tym, że oddzielny kanał (40) łącznikowy ma mniejszy obszar przepływu, w obszarze elementów tworzących przegrodę, zwłaszcza pośredniej ściany (38), niż w pozostałej części tego kanału (40).

10. Zespół według zastrz. 9, znamienny tym, że oddzielny kanał (40) łącznikowy, w obszarze elementów tworzących przegrodę, zwłaszcza przedniej ściany (38), ma ten sam obszar przepływu co i kanały przyłączeniowe, pomiędzy którymi przebiega.

11. Zespół według zastrz. 8 albo 9, albo 10, znamienny tym, że elementy tworzące przegrodę, zwłaszcza przednia ściana (38) znajdują się w dolnej części oddzielnego kanału łącznikowego (40).

12. Zespół według zastrz. 7, znamienny tym, że oddzielny kanał (40) łącznikowy, w przestrzeni (33, 37) pomiędzy płytowymi wymiennikami ciepła (16, 17) ma niezmienny obszar przepływu, oraz tym, że wzdłuż części jego przebiegu jest usytuowany na innym poziomie niż dwa kanały przyłączeniowe, pomiędzy którymi przebiega.

13. Zespół według zastrz. 12, znamienny tym, że oddzielny kanał (40) łącznikowy, wzdłuż części jego przebiegu, jest usytuowany na wyższym poziomie niż dwa kanały przyłączeniowe.

14. Zespół według zastrz. 2, znamienny tym, że płyty pośrednie płytowych wymienników ciepła (16, 17) są wyposażone w zagięte w tym samym kierunku i zachodzące na siebie, jedna na drugą, części brzegowe, oraz tym, że człon dystansowy, zwłaszcza płyta (18, 36) dystansowa pomiędzy płytowymi wymiennikami ciepła (16, 17) jest przynajmniej częściowo otoczona przez jedną zagiętą część brzegową.

15. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że skrajne płyty (19, 20), płytowych wymienników ciepła (16, 17), są wyposażone w zagięte części brzegowe, przy czym człon dystansowy, zwłaszcza płyta (18, 36) dystansowa przynajmniej częściowo jest otoczona przez zagiętą część brzegową skrajnej płyty (19, 20).

PL 192 087 B1

16. Zespół według zastrz. 1 albo 14, albo 15, znamienny tym, że człon dystansowy, zwłaszcza płyta (18, 36) dystansowa wypełnia odległość pomiędzy płytowymi wymiennikami ciepła (16, 17), która jest mniejsza niż trzykrotna średnica jednego z kanałów przyłączeniowych.

17. Zespół według zastrz. 1 albo 14, albo 15, znamienny tym, że człon dystansowy, zwłaszcza płyta (18, 36) dystansowa ma ramę (29), która obejmuje przestrzeń (33, 37) pomiędzy płytowymi wymiennikami ciepła (16, 17), oraz tym, że wewnątrz członu dystansowego, zwłaszcza płyty (18, 36) dystansowej pomiędzy różnymi częściami ramy (29), rozmieszczone są żebra (30, 31, 32) wsporcze.

18. Zespół według zastrz. 17, znamienny tym, że przynajmniej jedno z żeber wsporczych (30, 31, 32), przynajmniej wzdłuż części długości, jest połączone za pomocą lutowania twardego, z jedną ze skrajnych płyt (19, 20).